RU2415184C2 - Procedure for production of manganese agglomerate for direct alloying steel with manganese - Google Patents
Procedure for production of manganese agglomerate for direct alloying steel with manganese Download PDFInfo
- Publication number
- RU2415184C2 RU2415184C2 RU2009100585A RU2009100585A RU2415184C2 RU 2415184 C2 RU2415184 C2 RU 2415184C2 RU 2009100585 A RU2009100585 A RU 2009100585A RU 2009100585 A RU2009100585 A RU 2009100585A RU 2415184 C2 RU2415184 C2 RU 2415184C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- manganese
- barium
- sintering
- concentrate
- charge
- Prior art date
Links
- 239000011572 manganese Substances 0.000 title claims abstract description 61
- 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 46
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 35
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims abstract description 35
- 238000005275 alloying Methods 0.000 title claims abstract description 26
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 25
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title description 6
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 37
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium atom Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 37
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims abstract description 33
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 30
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 29
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims abstract description 29
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims abstract description 29
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 claims abstract description 22
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 20
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 19
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 19
- QVQLCTNNEUAWMS-UHFFFAOYSA-N barium oxide Chemical compound [Ba]=O QVQLCTNNEUAWMS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 17
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- XMWCXZJXESXBBY-UHFFFAOYSA-L manganese(ii) carbonate Chemical compound [Mn+2].[O-]C([O-])=O XMWCXZJXESXBBY-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 9
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000000571 coke Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 4
- 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 6
- 238000005453 pelletization Methods 0.000 claims description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 17
- 230000004907 flux Effects 0.000 abstract description 2
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract 1
- 235000012255 calcium oxide Nutrition 0.000 description 12
- TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L barium sulfate Chemical compound [Ba+2].[O-]S([O-])(=O)=O TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 11
- 238000010494 dissociation reaction Methods 0.000 description 11
- 230000005593 dissociations Effects 0.000 description 11
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 10
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 10
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 9
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 9
- -1 barium phosphorus compound Chemical class 0.000 description 7
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 7
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 description 5
- AYJRCSIUFZENHW-UHFFFAOYSA-L barium carbonate Chemical compound [Ba+2].[O-]C([O-])=O AYJRCSIUFZENHW-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 5
- 239000006028 limestone Substances 0.000 description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 3
- 238000009628 steelmaking Methods 0.000 description 3
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical class [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 2
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CSSYLTMKCUORDA-UHFFFAOYSA-N barium(2+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Ba+2] CSSYLTMKCUORDA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010459 dolomite Substances 0.000 description 2
- 229910000514 dolomite Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 2
- 150000002697 manganese compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 2
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- AYJRCSIUFZENHW-DEQYMQKBSA-L barium(2+);oxomethanediolate Chemical compound [Ba+2].[O-][14C]([O-])=O AYJRCSIUFZENHW-DEQYMQKBSA-L 0.000 description 1
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical class [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002090 carbon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000005587 carbonate group Chemical group 0.000 description 1
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- BHEPBYXIRTUNPN-UHFFFAOYSA-N hydridophosphorus(.) (triplet) Chemical compound [PH] BHEPBYXIRTUNPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 235000006748 manganese carbonate Nutrition 0.000 description 1
- 229940093474 manganese carbonate Drugs 0.000 description 1
- 239000011656 manganese carbonate Substances 0.000 description 1
- 229910000016 manganese(II) carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 1
- MQMHJMFHCMWGNS-UHFFFAOYSA-N phosphanylidynemanganese Chemical class [Mn]#P MQMHJMFHCMWGNS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000003018 phosphorus compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000002893 slag Substances 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
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к металлургической промышленности, преимущественно к подготовке сырья для легирования стали марганцем, и может быть использовано в технологии прямого легирования высококачественных марок стали.The invention relates to the metallurgical industry, mainly to the preparation of raw materials for alloying steel with manganese, and can be used in the technology of direct alloying of high-quality steel grades.
Известен способ производства частично металлизованного агломерата (SU 1514810 А1, кл. С22В 1/16, опубл. 15.10.1989 г.), включающий двухслойную укладку шихты с подачей в верхний слой офлюсованных и неофлюсованных рудно-угольных окатышей с рудной частью в виде марганецсодержащего концентрата, а в нижний слой - агломерационной шихты, состоящей из марганецсодержащего концентрата, флюса и коксовой мелочи, их высокотемпературный нагрев с последующей подачей воздуха через спекаемый слой, при этом содержание углерода топлива в верхнем слое составляет 5-20 %, в нижнем слое 0,1-5,0 % при соотношении высот нижнего и верхнего слоев 0,25-1,5.A known method for the production of partially metallized agglomerate (SU 1514810 A1, class C22B 1/16, publ. 10/15/1989), comprising a two-layer stacking of the charge with the supply in the upper layer of fluxed and non-fluxed ore-coal pellets with the ore part in the form of manganese-containing concentrate and in the lower layer - sinter mixture consisting of manganese-containing concentrate, flux and coke breeze, their high-temperature heating followed by air supply through the sinter layer, while the carbon content of fuel in the upper layer is 5-20%, in n the lower layer of 0.1-5.0% with a ratio of the heights of the lower and upper layers of 0.25-1.5.
При использовании для прямого легирования стали марганцем частично металлизованного агломерата, содержащего в своём составе марганец, полученного известным способом, в металл совместно с металлизованной частью агломерата переходит практически весь фосфор.When used for direct alloying of steel with manganese, a partially metallized agglomerate containing manganese obtained in a known manner, almost all phosphorus is transferred to the metal together with the metallized part of the agglomerate.
Наиболее близким аналогом предлагаемого изобретения является способ получения офлюсованных марганцевых агломератов химического состава, мас.%: Мn 30,24; МnО 31,06; МnO2 9,76; Fe 2,57; SiO2 19,26; CaO 26,64; Аl2О3 3,2; Р 0,24, включающий смешивание концентрата карбонатной марганцевой руды химического состава, мас.%: Мn 26,73; Fe 2,4; SiO2 15,8; CaO 8,0; Аl2O3 2,03; Р 0,18; п.п.п. 27,76, фракцией 8-10 мм, влажностью 6-10% с коксиком фракцией 2-3 мм и флюсующими добавками в виде известняка, окомкование, загрузку подготовленной шихты на предварительно уложенный на колосники агломашины слой возврата, спекание слоя шихты при температуре 1250-1300°С при разряжении под колосниками до 1000 мм вод. ст. (Миллер В.Я., Утков В.А. Результаты лабораторных и полупромышленных опытов по агломерации концентрата карбонатных марганцевых руд Полуночного месторождения. Труды института металлургии. 1961. вып.7. с.69-78).The closest analogue of the invention is a method for producing fluxed manganese agglomerates of chemical composition, wt.%: Mn 30.24; MnO 31.06; MnO 2 9.76; Fe 2.57; SiO 2 19.26; CaO 26.64; Al 2 O 3 3.2; P 0.24, including mixing a concentrate of carbonate manganese ore with a chemical composition, wt.%: Mn 26.73; Fe 2.4; SiO 2 15.8; CaO 8.0; Al 2 O 3 2.03; P 0.18; p.p.p. 27.76, with a fraction of 8-10 mm, humidity 6-10% with a coke fraction of 2-3 mm and fluxing additives in the form of limestone, pelletizing, loading the prepared charge onto a return layer previously laid on the grate of the sintering machine, sintering of the charge layer at a temperature of 1250- 1300 ° С during discharge under the grates up to 1000 mm of water. Art. (Miller V.Ya., Utkov V.A. Results of laboratory and semi-industrial experiments on the agglomeration of a concentrate of carbonate manganese ores of the Midnight deposit. Proceedings of the Institute of Metallurgy. 1961. issue 7. p.69-78).
Известный способ не обеспечивает достижения требуемого технического результата по следующим причинам.The known method does not achieve the required technical result for the following reasons.
Использование офлюсованного марганцевого агломерата, полученного известным способом для прямого легирования стали марганцем не представляется возможным, поскольку фосфор, входящий в состав агломерата, переходит в сталь одновременно с марганцем. Это объясняется тем, что в технологическом процессе прямого легирования при использовании офлюсованного марганцевого агломерата восстановленные капли марганца, насыщенные фосфором, в первый период, взаимодействуя с оксидами кальция, входящими в состав известняка, образуют фосфиды кальция, снижая тем самым концентрацию фосфора в каплях марганца. Однако фосфиды кальция оказываются неустойчивыми при температуре сталеплавильных процессов, поскольку их диссоциация происходит при температуре 900°С, поэтому после их диссоциации фосфор вновь поглощается марганцем и вместе с ним проникает в объём металлического расплава, ухудшая качество стали.The use of fluxed manganese agglomerate obtained in a known manner for direct alloying of steel with manganese is not possible, since the phosphorus that is part of the agglomerate goes into steel simultaneously with manganese. This is explained by the fact that, in the process of direct alloying with the use of fluxed manganese agglomerate, reduced drops of manganese saturated with phosphorus in the first period, interacting with calcium oxides that are part of limestone, form calcium phosphides, thereby reducing the concentration of phosphorus in drops of manganese. However, calcium phosphides turn out to be unstable at the temperature of steelmaking processes, since their dissociation occurs at a temperature of 900 ° C; therefore, after their dissociation, phosphorus is again absorbed by manganese and with it penetrates into the volume of the metal melt, worsening the quality of steel.
В основу изобретения поставлена задача усовершенствования способа получения марганцевого агломерата для прямого легирования стали марганцем путём оптимизации технологического процесса.The basis of the invention is the task of improving the method for producing manganese sinter for direct alloying of steel with manganese by optimizing the process.
Ожидаемый технический результат - за счет создания в готовом агломерате тугоплавкого фосфористого соединения бария, недиссоциируемого при температуре сталеплавильных процессов, предотвращается переход фосфора в сталь в процессе прямого легирования, что приводит к повышению качества стали.The expected technical result is due to the creation of a refractory barium phosphorus compound in the finished sinter, which is not dissociated at the temperature of steel-smelting processes, the transfer of phosphorus to steel during direct alloying is prevented, which leads to an increase in the quality of steel.
Технический результат достигается тем, что в способе получения марганцевого агломерата для прямого легирования стали марганцем, включающем смешивание концентрата карбонатной марганцевой руды с флюсующими добавками и коксиком, окомкование, загрузку подготовленной шихты на предварительно уложенный на колосники агломашины слой возврата, спекание слоя шихты, охлаждение просасыванием холодного воздуха, по изобретению дополнительно в шихту вводят барийсодержащий материал, образующий при спекании, осуществляемом при температуре 1400-1450°С, фосфид бария за счет реакции образующего оксида бария с фосфидами марганца в марганцевом концентрате, расход барийсодержащего материала выбирают из отношения содержания фосфора в концентрате к содержанию бария в барийсодержащем материале, равного 0,65-0,70, а поверхность спекаемого слоя в процессе спекания обдувают воздушно-кислородной смесью, содержащей 35-40% кислорода в течение первых 10-15% времени всего процесса спекания.The technical result is achieved in that in the method for producing manganese sinter for direct alloying of steel with manganese, comprising mixing a carbonate manganese ore concentrate with fluxing additives and coke, pelletizing, loading the prepared charge onto a return layer previously laid on the grate of the sinter machine, sintering the charge layer, cooling by suction air, according to the invention additionally introduced into the charge barium-containing material, forming during sintering, carried out at a temperature of 1400-1450 ° C, barium phosphide due to the reaction of the forming barium oxide with manganese phosphides in the manganese concentrate, the consumption of the barium-containing material is selected from the ratio of the phosphorus content in the concentrate to the barium content in the barium-containing material, equal to 0.65-0.70, and the surface of the sintered layer is blown air during sintering - an oxygen mixture containing 35-40% oxygen during the first 10-15% of the entire sintering process.
Перевод фосфора из фосфористых соединений марганца (МnР; Мn2Р; Мn3Р), присутствующих в концентрате карбонатной марганцевой руды, в тугоплавкие недиссоциируемые при температуре сталеплавильных процессов фосфористые соединения бария - фосфиды, обеспечивают вводом в флюсующие добавки оксидных барийсодержащих материалов, в состав которых входит сульфат бария - BaSO4 или карбонат бария - ВаСО3. В процессе спекания слоя шихты при температуре 1400-1450°С происходит диссоциация сульфата или карбоната бария, при этом образующиеся оксиды бария создают с фосфором, входящим в фосфористые соединения марганца, тугоплавкий фосфид бария - Ва3Р2 с температурой плавления более 3000°С, которая на 1500°С превышает температуру сталеплавильных процессов. В силу этого образовавшийся фосфид бария не диссоциирует в объеме металлического расплава в процессе прямого легирования. Поскольку согласно своим физико-химическими особенностям барий нерастворим в стали, то переход бария и любых его соединений, в том числе и фосфористых, в сталь предотвращается.The transfer of phosphorus from phosphorous manganese compounds (MnP; Mn 2 P; Mn 3 P) present in the concentrate of carbonate manganese ore to refractory barium phosphides, which are not dissociable at the temperature of steelmaking processes, provide the introduction of barium oxide materials into fluxing additives, which contain includes barium sulfate - BaSO 4 or barium carbonate - BaCO 3 . During sintering of the charge layer at a temperature of 1400-1450 ° C, barium sulfate or carbonate dissociates, while the resulting barium oxides are formed with phosphorus, which is part of the phosphorus compounds of manganese, refractory barium phosphide - Ba 3 P 2 with a melting point of more than 3000 ° C. which is 1500 ° C higher than the temperature of steelmaking processes. Due to this, the formed barium phosphide does not dissociate in the bulk of the metal melt during direct alloying. Since, according to its physicochemical characteristics, barium is insoluble in steel, the transition of barium and any of its compounds, including phosphorous, to steel is prevented.
Спекание слоя шихты, осуществляемое при температуре 1400-1450°С обеспечивает диссоциацию сульфата или карбоната бария с образованием тугоплавкого фосфористого соединения бария, а также для улучшения условий спекания шихты. Снижение температуры спекания ниже 1400°С не обеспечивает полноту протекания диссоциации сульфата или карбоната бария, а следовательно, образование тугоплавкого фосфористого соединения бария. Повышение температуры спекания выше 1450°С приводит к слипанию спекаемого слоя шихты, ухудшая процесс спекания.Sintering of the charge layer, carried out at a temperature of 1400-1450 ° C, provides for the dissociation of barium sulfate or carbonate with the formation of a refractory phosphorous barium compound, as well as to improve the conditions of sintering of the charge. A decrease in sintering temperature below 1400 ° C does not ensure the complete flow of dissociation of barium sulfate or carbonate, and therefore the formation of a refractory phosphorous barium compound. An increase in the sintering temperature above 1450 ° C leads to adhesion of the sintered layer of the mixture, worsening the sintering process.
Расход оксидного барийсодержащего материала, выбранный из отношения содержания фосфора в концентрате к содержанию бария в оксидном барийсодержащем материале, равного 0,65-0,70, при соблюдении соотношения фосфора к барию, равного 2/3, обусловлен необходимостью обеспечения перевода фосфора из фосфористых соединений марганца в концентрате в прочные недиссоциируемые при температуре сталеплавильного процесса фосфиды бария Ва3Р2,. Для этого в флюсующие добавки вводят оксидные барийсодержащие материалы в виде сульфатов или карбонатов бария, после диссоциации которых при заявляемой температуре спекания образуются оксиды бария, вступающие в реакцию с фосфидами марганца по уравнениюThe consumption of barium oxide material selected from the ratio of the phosphorus content in the concentrate to the barium content in the barium oxide material equal to 0.65-0.70, while observing the ratio of phosphorus to barium equal to 2/3, is due to the need to ensure the transfer of phosphorus from phosphorus manganese compounds in concentrate into strong barium phosphides Ba 3 P 2, which are not dissociable at the temperature of the steel-smelting process. To do this, barium-containing oxide materials are introduced into fluxing additives in the form of barium sulfates or carbonates, after dissociation of which barium oxides are formed at the declared sintering temperature, which react with manganese phosphides by the equation
В результате - образовавшийся согласно реакции (1) тугоплавкий фосфид бария в процессе прямого легирования стали марганцем ассимилируется шлаком, снижая тем самым поступление фосфора в металлический расплав. Введение в шихту барийсодержащих материалов с расходом, превышающем отношение содержания фосфора в концентрате к содержанию бария в оксидном барийсодержащем материале более 0,70, приводит к увеличению концентрации серы в готовом агломерате в результате неполной диссоциации сульфата бария или увеличения выделения оксидов углерода в случае введения в шихту карбонатов бария, делая непригодным полученный агломерат для прямого легирования стали марганцем. Повышенное выделение оксида углерода приводит при его взаимодействии с обогащённым кислородом воздухом к повышению температуры в спекаемом слое шихты, что отрицательно отражается на свойствах готового агломерата. Введение в шихту барийсодержащих материалов расходом менее 0,65 отношения содержания фосфора в концентрате к содержанию бария в оксидном барийсодержащем материале приводит к неполному переводу фосфидов марганца в фосфиды бария и сопровождается увеличением содержания фосфора в металлическом расплаве в процессе прямого легирования стали марганцем.As a result, the refractory barium phosphide formed according to reaction (1) in the process of direct alloying of steel with manganese is assimilated by slag, thereby reducing the supply of phosphorus to the metal melt. The introduction of barium-containing materials into the charge with a flow rate exceeding the ratio of the phosphorus content in the concentrate to the barium content in the barium oxide material more than 0.70 leads to an increase in the sulfur concentration in the finished agglomerate as a result of incomplete dissociation of barium sulfate or an increase in the release of carbon oxides if introduced into the charge barium carbonates, making the resulting agglomerate unsuitable for direct alloying of steel with manganese. The increased release of carbon monoxide during its interaction with oxygen-enriched air leads to an increase in temperature in the sintering layer of the mixture, which negatively affects the properties of the finished agglomerate. The introduction of a barium-containing material with a flow rate of less than 0.65, the ratio of the phosphorus content in the concentrate to the barium content in the barium oxide material leads to the incomplete conversion of manganese phosphides to barium phosphides and is accompanied by an increase in the phosphorus content in the metal melt during direct alloying with manganese.
Обдув поверхности спекаемого слоя шихты воздушно-кислородной смесью, содержащей 35-40% кислорода, обеспечивает диссоциацию барийсодержащих соединений и фосфоросодержащих соединений марганца, которые в результате диссоциации образуют между собой тугоплавкое фосфористое соединение бария. Обдув воздушно-кислородной смесью, содержащей менее чем 35% кислорода, не обеспечивает полную диссоциацию барийсодержащих соединений и фосфоросодержащих соединений марганца, в результате чего часть фосфора остается в соединении с марганцем и в процессе прямого легирования переходит в сталь. Обдув воздушно-кислородной смесью, содержащей более чем 40% кислорода, приводит к неоправданному повышению температуры в спекаемом слое шихты, что ухудшает процесс спекания.Blowing the surface of the sintering layer of the charge with an air-oxygen mixture containing 35-40% oxygen provides the dissociation of barium-containing compounds and phosphorus-containing manganese compounds, which, as a result of dissociation, form a refractory phosphorous barium compound between themselves. Blowing with an air-oxygen mixture containing less than 35% oxygen does not ensure complete dissociation of barium-containing compounds and phosphorus-containing compounds of manganese, as a result of which part of the phosphorus remains in conjunction with manganese and passes into steel during direct alloying. Blowing with an air-oxygen mixture containing more than 40% oxygen leads to an unjustified increase in temperature in the sintering layer of the charge, which worsens the sintering process.
Обдув спекаемого слоя шихты воздушно-кислородной смесью, содержащей 35-40% кислорода, в течение первых 10-15% времени всего процесса спекания приводит к диссоциации барийсодержащих соединений и фосфоросодержащих соединений марганца с образованием тугоплавких фосфидов бария и удаления сернистых или углеродистых продуктов в газовую фазу. Дальнейший обдув проводят воздухом в обычном технологическом режиме для охлаждения спекаемого слоя шихты. Увеличение времени обдува спекаемого слоя шихты до величины более 15% времени всего процесса спекания нецелесообразно, поскольку уменьшается количество времени, необходимое для охлаждения спекаемого слоя шихты, что приводит к ухудшению качества готового агломерата. Снижение времени обдува спекаемого слоя шихты до величины менее 10% времени всего процесса спекания не обеспечивает полноту протекания диссоциации барийсодержащих соединений и фосфоросодержащих соединений марганца, а следовательно, препятствует образованию тугоплавких фосфористых соединений бария.Blowing the sintered layer of the charge with an air-oxygen mixture containing 35-40% oxygen during the first 10-15% of the time of the entire sintering process leads to the dissociation of barium-containing compounds and phosphorus-containing compounds of manganese with the formation of refractory barium phosphides and the removal of sulfur or carbon products in the gas phase . Further blowing is carried out with air in the usual technological mode for cooling the sintered layer of the charge. The increase in the time of blowing the sintered layer of the charge to a value of more than 15% of the time of the entire sintering process is impractical, since the amount of time required for cooling the sintered layer of the charge is reduced, which leads to a deterioration in the quality of the finished sinter. Reducing the time for blowing the sintered charge layer to less than 10% of the time of the entire sintering process does not ensure the complete dissociation of barium-containing compounds and phosphorus-containing manganese compounds, and therefore, prevents the formation of refractory phosphorous barium compounds.
Пример 1.Example 1
Марганцевый агломерат для прямого легирования стали марганцем химического состава, мас.%: Мn 41,12; SiO2 11,20; Аl2О3 2,33; Fe2О3 2,49; CaO 12,70; MgO 5,61; BaO 5,35; TiO2 0,18; Na2O 0,53; К2О 1,47; Р 0,28; S 0,007 был получен из шихты, состоящей из 6,5% барийсодержащего материала химического состава, мас.%: BaSO4 50,0; Fе2О3 3,3; CaO 23,0; прочие посторонние примеси - остальное; флюсующих добавок в виде 3,0% известняка, 8,5% коксика, 22,0% возврата, остальное - концентрат карбонатной марганцевой руды. Химический состав известняка, мас.%: CaO 50,17; MgO 3,70; SiO2 0,80; Fе2О3 0,31; Р 0,030; S 0,10; потери при прокаливании 42,83. Химический состав концентрата карбонатной марганцевой руды, мас.%: Мn 26,9; SiO2 12,81; Аl2О3 1,95; Fe2O3 0,79; CaO 10,28; MgO 2,40; Р 0,25; потери при прокаливании 14,32. Спекание слоя шихты проводили при температуре 1400°С при обдуве поверхности спекаемого слоя воздушно-кислородной смесью, содержащей 40% кислорода в течение первых 15% времени от общего времени всего процесса спекания.Manganese agglomerate for direct alloying of steel with manganese chemical composition, wt.%: Mn 41,12; SiO 2 11.20; Al 2 O 3 2.33; Fe 2 O 3 2.49; CaO 12.70; MgO 5.61; BaO 5.35; TiO 2 0.18; Na 2 O 0.53; K 2 O 1.47; P 0.28; S 0.007 was obtained from a mixture consisting of 6.5% of barium-containing material of chemical composition, wt.%: BaSO 4 50,0; Fe 2 O 3 3,3; CaO 23.0; other impurities - the rest; fluxing additives in the form of 3.0% limestone, 8.5% coke, 22.0% return, the rest is a concentrate of carbonate manganese ore. The chemical composition of limestone, wt.%: CaO 50.17; MgO 3.70; SiO 2 0.80; Fe 2 O 3 0.31; P 0.030; S 0.10; loss on ignition 42.83. The chemical composition of the concentrate of carbonate manganese ore, wt.%: Mn 26.9; SiO 2 12.81; Al 2 O 3 1.95; Fe 2 O 3 0.79; CaO 10.28; MgO 2.40; P 0.25; loss on ignition 14.32. The sintering of the charge layer was carried out at a temperature of 1400 ° C while blowing the surface of the sintered layer with an air-oxygen mixture containing 40% oxygen during the first 15% of the total time of the entire sintering process.
Полученный агломерат был использован при легировании стали группы 09Г2. Металлический расплав 50 кг химического состава, мас.%: С 0,04; Мn 0,05; Р 0,015; S 0,010, полученный в индукционной печи ИСТ - 006, легировали марганцем путём подачи марганцевого агломерата в количестве 2,23 кг и 1,0 кг алюминия марки АВ-86.The resulting sinter was used in the alloying of steel group 09G2. Metal melt 50 kg of chemical composition, wt.%: C 0.04; Mn 0.05; P 0.015; S 0.010 obtained in the induction furnace IST-006 was doped with manganese by feeding manganese sinter in the amount of 2.23 kg and 1.0 kg of aluminum of the AB-86 grade.
Получили сталь химического состава, мас.%: С 0,08 ; Мn 1,70; Р 0,015; S 0,10.Received steel chemical composition, wt.%: C 0.08; Mn 1.70; P 0.015; S 0.10.
Пример 2.Example 2
Марганцевый агломерат для прямого легирования стали марганцем химического состава, мас.%: МnО 43,2; SiO2 11,47; Аl2О3 4,21; Fе2O3 1,53; CaO 15,74; MgO 4,41; BaO 8,024; Р 0,27 был получен из шихты, состоящей из 2% барийсодержащего материала - карбоната бария (ВаСО3), 3% флюсующих добавок в виде отсевов доломита высокотемпературного обжига, 9,5% коксика, 20,0% возврата, остальное - концентрат карбонатной марганцевой руды химического состава мас.%: Мn 26,9; SiO2 12,81; Аl2О3 1,95; Fe2O3 0,79; CaO 10,28; MgO 2,40; Р 0,25; потери при прокаливании 14,32. В состав отсевов доломита высокотемпературного обжига входили, мас.%: CaO 52,0-60,0; MgO 31,0-37,0; Σ(Аl2О3+SiO2) 1,0-8,0. Спекание слоя шихты проводили при температуре 1450°С при обдуве поверхности спекаемого слоя воздушно-кислородной смесью, содержащей 35% кислорода в течение первых 10% времени от общего времени процесса спекания.Manganese agglomerate for direct alloying of steel with manganese chemical composition, wt.%: MnO 43.2; SiO 2 11.47; Al 2 O 3 4.21; Fe 2 O 3 1.53; CaO 15.74; MgO 4.41; BaO 8.024; P 0.27 was obtained from a mixture consisting of 2% barium-containing material - barium carbonate (BaCO 3 ), 3% fluxing additives in the form of screenings of dolomite high-temperature firing, 9.5% coke, 20.0% return, the rest is carbonate concentrate manganese ore chemical composition wt.%: Mn 26.9; SiO 2 12.81; Al 2 O 3 1.95; Fe 2 O 3 0.79; CaO 10.28; MgO 2.40; P 0.25; loss on ignition 14.32. The screenings of dolomite high-temperature firing included, wt.%: CaO 52,0-60,0; MgO 31.0-37.0; Σ (Al 2 O 3 + SiO 2 ) 1.0-8.0. The sintering of the charge layer was carried out at a temperature of 1450 ° C while blowing the surface of the sintered layer with an air-oxygen mixture containing 35% oxygen during the first 10% of the total time of the sintering process.
Полученный агломерат был использован при легировании стали группы 09Г2. Металлический расплав 50 кг химического состава, мас.%: С 0,03; Мn 0,05; Р 0,012; S 0,010, полученный в индукционной печи ИСТ - 006, легировали марганцем путём подачи марганцевого агломерата в количестве 2,23 кг и 1,0 кг алюминия марки АВ -86.The resulting sinter was used in the alloying of steel group 09G2. Metal melt 50 kg of chemical composition, wt.%: C 0.03; Mn 0.05; P 0.012; S 0.010 obtained in the induction furnace IST-006 was doped with manganese by feeding manganese sinter in an amount of 2.23 kg and 1.0 kg of aluminum of grade AB-86.
Получили сталь химического состава, мас.%: С 0,08 ; Мn 1,70; Р 0,012; S 0,010.Received steel chemical composition, wt.%: C 0.08; Mn 1.70; P 0.012; S 0.010.
Пример 3.Example 3
Офлюсованный марганцевый агломерат химического состава, мас.%: Мn 30,24; МnО 31,06; MnO2 9,76; Fe 2,57; SiO2 19,26; CaO 26,64; Аl2О3 3,2; Р 0,24 получали по известному способу - ближайшему аналогу из 7,5% коксика фракцией 2-3 мм, 16,0% известняка, 25% возврата и концентрата карбонатной марганцевой руды химического состава, мас.%: Мn 26,73; Fe 2,4; SiO2 15,8; CaO 8,0; Аl2О3 2,03; Р 0,18; п.п.п. 27,76, фракцией 8-10 мм, влажностью 6-10% - остальное. Загрузку подготовленной шихты проводили на слой возврата, спекание осуществляли при температуре 1250°С при разряжении под колосниками до 1000 мм вод.ст.Fluxed manganese agglomerate of chemical composition, wt.%: Mn 30.24; MnO 31.06; MnO 2 9.76; Fe 2.57; SiO 2 19.26; CaO 26.64; Al 2 O 3 3.2; P 0.24 was obtained by a known method - the closest analogue of 7.5% coxic with a fraction of 2-3 mm, 16.0% limestone, 25% return and a concentrate of manganese carbonate ore with a chemical composition, wt.%: Mn 26.73; Fe 2.4; SiO 2 15.8; CaO 8.0; Al 2 O 3 2.03; P 0.18; p.p.p. 27.76, fraction 8-10 mm, humidity 6-10% - the rest. The prepared charge was loaded onto the return layer, sintering was carried out at a temperature of 1250 ° C with a discharge under the grates up to 1000 mm water column.
Полученный агломерат был использован при легировании стали группы 09Г2. Металлический расплав 50 кг химического состава, мас.%: С 0,03; Мn 0,05; Р 0,015; S 0,010, полученный в индукционной печи ИСТ - 006, легировали марганцем путём подачи марганцевого агломерата в количестве 3,0 кг и 1,0 кг алюминия марки АВ -86. Получили сталь химического состава, мас.%: С 0,07 ; Мn 1,63; Р 0,026; S 0,010.The resulting sinter was used in the alloying of steel group 09G2. Metal melt 50 kg of chemical composition, wt.%: C 0.03; Mn 0.05; P 0.015; S 0.010 obtained in the induction furnace IST-006 was doped with manganese by feeding manganese sinter in the amount of 3.0 kg and 1.0 kg of aluminum of grade AB-86. Received steel chemical composition, wt.%: C 0,07; Mn 1.63; P 0.026; S 0.010.
Из данных, приведенных в примерах, видно, что марганцевый агломерат для прямого легирования стали, полученный по предлагаемому способу, несмотря на высокое его содержание в агломерате (0,27-0,28%) не вносит в сталь фосфор, содержащийся в агломерате, т.е. концентрация фосфора в стали осталась на уровне его концентрации в металлическом расплаве. При легировании стали марганцем с использованием марганцевого агломерата содержанием фосфора 0,24%, полученного по известному способу, концентрация фосфора в стали повысилась более чем на 70% по сравнению с его концентрацией в металлическом расплаве перед легированием.From the data given in the examples, it is seen that the manganese sinter for direct alloying of steel obtained by the proposed method, despite its high content in the sinter (0.27-0.28%) does not introduce phosphorus into the steel contained in the sinter, t .e. the concentration of phosphorus in steel remained at the level of its concentration in the metal melt. When alloying steel with manganese using a manganese agglomerate with a phosphorus content of 0.24%, obtained by a known method, the concentration of phosphorus in steel increased by more than 70% compared with its concentration in the metal melt before alloying.
Таким образом, использование предлагаемого способа получения марганцевого агломерата для прямого легирования стали предотвращает переход фосфора в сталь в процессе прямого легирования, что приводит к повышению качества стали.Thus, the use of the proposed method for producing manganese sinter for direct alloying of steel prevents the transition of phosphorus to steel in the process of direct alloying, which leads to an increase in the quality of steel.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009100585A RU2415184C2 (en) | 2009-01-11 | 2009-01-11 | Procedure for production of manganese agglomerate for direct alloying steel with manganese |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009100585A RU2415184C2 (en) | 2009-01-11 | 2009-01-11 | Procedure for production of manganese agglomerate for direct alloying steel with manganese |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2009100585A RU2009100585A (en) | 2010-07-20 |
| RU2415184C2 true RU2415184C2 (en) | 2011-03-27 |
Family
ID=42685557
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2009100585A RU2415184C2 (en) | 2009-01-11 | 2009-01-11 | Procedure for production of manganese agglomerate for direct alloying steel with manganese |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2415184C2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117886586A (en) * | 2024-01-16 | 2024-04-16 | 浙江理工大学 | A method for preparing sintered clay bricks based on SA/R value |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1557180A1 (en) * | 1988-04-25 | 1990-04-15 | Днепропетровский Металлургический Институт | Charge for obtaining fluxed manganese agglomerate |
| RU2006117344A (en) * | 2003-10-22 | 2007-11-27 | Джи И БЕТЗ, ИНК. (US) | Agglomeration with the use of an amplifying agent in an agglomeration mixture |
| RU2007122337A (en) * | 2007-06-18 | 2008-12-27 | ООО "Исследовательско-технологический центр "Аусферр" (RU) | FLUXED MAGANESE AGLOMERATE FOR DIRECT ALLOYING OF STEEL, MIXTURE FOR THE PRODUCTION OF FLUXED Manganese Agglomerate AND METHOD FOR PRODUCING THE FLUXED MAGANESE AGLEROMET |
-
2009
- 2009-01-11 RU RU2009100585A patent/RU2415184C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1557180A1 (en) * | 1988-04-25 | 1990-04-15 | Днепропетровский Металлургический Институт | Charge for obtaining fluxed manganese agglomerate |
| RU2006117344A (en) * | 2003-10-22 | 2007-11-27 | Джи И БЕТЗ, ИНК. (US) | Agglomeration with the use of an amplifying agent in an agglomeration mixture |
| RU2007122337A (en) * | 2007-06-18 | 2008-12-27 | ООО "Исследовательско-технологический центр "Аусферр" (RU) | FLUXED MAGANESE AGLOMERATE FOR DIRECT ALLOYING OF STEEL, MIXTURE FOR THE PRODUCTION OF FLUXED Manganese Agglomerate AND METHOD FOR PRODUCING THE FLUXED MAGANESE AGLEROMET |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2009100585A (en) | 2010-07-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3966456A (en) | Process of using olivine in a blast furnace | |
| CN102304606B (en) | Slag former and slagging method for semisteel steelmaking | |
| JP6599465B2 (en) | Dephosphorization process from molten metal during the refining process | |
| CN103173637A (en) | Antimony sulfide concentrate oxygen-enriched melting tank melting method and side-blown furnace | |
| EP2949765B1 (en) | Composite briquette and method for making a steelmaking furnace charge | |
| RU2484145C2 (en) | Method of producing pelletised iron | |
| CN110983067A (en) | Secondary copper refining process | |
| RU2415184C2 (en) | Procedure for production of manganese agglomerate for direct alloying steel with manganese | |
| 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 | |
| CN113056566B (en) | Carburant and carburant method using same | |
| KR100741491B1 (en) | Deoxidation refractory composition for manufacturing high clean steel and its manufacturing method | |
| CA3225446A1 (en) | A method for processing iron ore to obtain steel | |
| CN111154934A (en) | Furnace burden structure ratio for adjusting blast furnace slag MgO | |
| JP4392302B2 (en) | Method for producing sintered ore | |
| KR100995391B1 (en) | Steel additive composition | |
| JP4661077B2 (en) | Method for producing sintered ore | |
| JP4695488B2 (en) | Hot metal refining material and hot metal refining method | |
| SU1254021A1 (en) | Method of producing flux for steel production | |
| JP4415690B2 (en) | Method for producing sintered ore | |
| KR100554139B1 (en) | Low melting point solvent composition for converter operation of low manganese molten iron and its operation method | |
| RU2791998C1 (en) | Method for direct production of cast iron from phosphorus-containing iron ore or concentrate with simultaneous removal of phosphorus into slag | |
| JP4768921B2 (en) | High pulverized coal injection low Si blast furnace operation method | |
| RU2768432C2 (en) | Method for production of fluxed iron ore agglomerate | |
| WO2025028220A1 (en) | Blast furnace operating method | |
| JP2009052074A (en) | Hot metal production method using vertical scrap melting furnace |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FA92 | Acknowledgement of application withdrawn (lack of supplementary materials submitted) |
Effective date: 20100809 |
|
| FZ9A | Application not withdrawn (correction of the notice of withdrawal) |
Effective date: 20100923 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150112 |