RU2738217C1 - Mixture for making steel melting flux - Google Patents
Mixture for making steel melting flux Download PDFInfo
- Publication number
- RU2738217C1 RU2738217C1 RU2020108605A RU2020108605A RU2738217C1 RU 2738217 C1 RU2738217 C1 RU 2738217C1 RU 2020108605 A RU2020108605 A RU 2020108605A RU 2020108605 A RU2020108605 A RU 2020108605A RU 2738217 C1 RU2738217 C1 RU 2738217C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- flux
- mgo
- calcium
- containing material
- content
- Prior art date
Links
- 230000004907 flux Effects 0.000 title claims abstract description 67
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title abstract description 9
- 239000010959 steel Substances 0.000 title abstract description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title description 13
- 238000002844 melting Methods 0.000 title description 9
- 230000008018 melting Effects 0.000 title description 4
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N Magnesium oxide Chemical compound [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 75
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 claims abstract description 33
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 31
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 29
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims abstract description 20
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 19
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 19
- 239000010459 dolomite Substances 0.000 claims abstract description 18
- 229910000514 dolomite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 18
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 18
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- 239000001095 magnesium carbonate Substances 0.000 claims abstract description 13
- 235000014380 magnesium carbonate Nutrition 0.000 claims abstract description 13
- ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L magnesium carbonate Chemical compound [Mg+2].[O-]C([O-])=O ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 13
- 229910000021 magnesium carbonate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 238000009628 steelmaking Methods 0.000 claims abstract description 6
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 8
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000002893 slag Substances 0.000 abstract description 32
- 239000008187 granular material Substances 0.000 abstract description 18
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 abstract description 11
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 9
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 8
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract description 3
- 230000002028 premature Effects 0.000 abstract description 3
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 241000237858 Gastropoda Species 0.000 abstract 1
- 235000012245 magnesium oxide Nutrition 0.000 description 30
- 235000012255 calcium oxide Nutrition 0.000 description 14
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 12
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 8
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N iron oxide Inorganic materials [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 235000013980 iron oxide Nutrition 0.000 description 6
- 210000003625 skull Anatomy 0.000 description 6
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 5
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 5
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 5
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 4
- 230000036571 hydration Effects 0.000 description 4
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 4
- VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N iron(2+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Fe+2] VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 4
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 4
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 4
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 4
- 229910021646 siderite Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 2
- WETINTNJFLGREW-UHFFFAOYSA-N calcium;iron;tetrahydrate Chemical compound O.O.O.O.[Ca].[Fe].[Fe] WETINTNJFLGREW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 2
- 239000006028 limestone Substances 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 2
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 229910052599 brucite Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000012241 calcium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003518 caustics Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 1
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008719 thickening Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
- C21C5/28—Manufacture of steel in the converter
- C21C5/36—Processes yielding slags of special composition
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
- C21C5/52—Manufacture of steel in electric furnaces
- C21C5/54—Processes yielding slags of special composition
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
- C21C7/04—Removing impurities by adding a treating agent
- C21C7/076—Use of slags or fluxes as treating agents
-
- 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
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области металлургии, в частности к флюсам для сталеплавильного производства.The invention relates to the field of metallurgy, in particular to fluxes for steel production.
Известен флюс, который содержит оксиды кальция, магния, кремния и железа при следующем содержании компонентов, мас. %: оксид магния - основа, оксид кальция - 15-30, двуокись кремния - 2-7, оксиды железа - 4-10. В производстве флюса используется сырьевая смесь, состоящая из: доломита фракции 5-25 мм в количестве - 35-60; каустизированного магнезита фракции менее 4 мм в количестве - 30-60; сидерита фракции менее 15 мм в количестве - 5-10. Флюс состоит из бикерамического материала - оболочки и ядра, при этом соотношения содержания оксида магния и оксида кальция в оболочке к их содержанию в ядре составляют: (80-90):(38-42) и (7-15):(45-55). Использование изобретения позволяет создать флюс с высокой реакционной способностью его к растворению в шлаковых расплавах сталеплавильного производства. (RU 2363737 от 27.02.2008 г.).Known flux, which contains oxides of calcium, magnesium, silicon and iron with the following content of components, wt. %: magnesium oxide - base, calcium oxide - 15-30, silicon dioxide - 2-7, iron oxides - 4-10. In the production of flux, a raw mixture is used, consisting of: dolomite of fraction 5-25 mm in an amount of 35-60; causticized magnesite of fraction less than 4 mm in an amount - 30-60; siderite of fraction less than 15 mm in an amount of 5-10. The flux consists of a biceramic material - a shell and a core, while the ratio of the content of magnesium oxide and calcium oxide in the shell to their content in the core is: (80-90) :( 38-42) and (7-15) :( 45-55 ). The use of the invention makes it possible to create a flux with a high reactivity to dissolution in slag melts of steel production. (RU 2363737 dated February 27, 2008).
Недостатком данного флюса является недостаточно высокая устойчивость к гидратации. Это, прежде всего, обусловлено нестабильностью химического состава гранул флюса. При производстве флюса в промышленных условиях технологически сложно выдерживать содержание оксидов магния и кальция в указанных соотношениях в оболочке и ядре гранул, т.к., физико-химические показатели исходного сырья также нестабильны. Поэтому, колебания содержащегося в ядре, и особенно в оболочке гранул оксида кальция приводит к нарушению соотношения MgO:CaO, снижая устойчивость к гидратации флюса, что, в свою очередь приводит к деструктивным процессам, в результате чего флюс теряет прочность и разрушается.The disadvantage of this flux is insufficiently high resistance to hydration. This is primarily due to the instability of the chemical composition of the flux granules. In the production of flux in industrial conditions, it is technologically difficult to maintain the content of magnesium and calcium oxides in the indicated ratios in the shell and core of the granules, since the physicochemical indicators of the feedstock are also unstable. Therefore, vibrations of calcium oxide contained in the core, and especially in the shell of granules, lead to a violation of the MgO: CaO ratio, reducing the resistance to hydration of the flux, which, in turn, leads to destructive processes, as a result of which the flux loses its strength and collapses.
Известен флюс, содержащий, мас. доля % на прокаленное вещество: оксид магния основа; оксид кальция 3,0-12,0; оксиды железа 5,0-15,0; оксид алюминия 0,2-2,5; диоксид кремния 2,0-5,0, произведенный во вращающейся печи из шихты, состоящей из 40-65% природного магнезита, 20-55% каустического магнезита и 5-15% сидеритовой руды. (RU 2296800 от 01.04.2005 г.).Known flux containing, by weight. percentage of the calcined substance: magnesium oxide base; calcium oxide 3.0-12.0; iron oxides 5.0-15.0; aluminum oxide 0.2-2.5; silicon dioxide 2.0-5.0, produced in a rotary kiln from a charge consisting of 40-65% natural magnesite, 20-55% caustic magnesite and 5-15% siderite ore. (RU 2296800 dated 01.04.2005).
Недостатком вышеуказанного решения является недостаточно высокая скорость растворения флюса, так как полученный продукт представлен спеченным ожелезненным периклазом, образованным тугоплавкими ферритами и вюститами магния с высокой температурой плавления (более 1750°C). Также, недостаточно высокое содержание оксидов кальция во флюсе (3,0-12,0) свидетельствует о низком содержании в нем ферритов кальция, поэтому скорость растворения данного флюса в шлаке будет низкой.The disadvantage of the above solution is the insufficiently high rate of dissolution of the flux, since the product obtained is represented by sintered ferruginous periclase formed by refractory ferrites and magnesium wustites with a high melting point (more than 1750 ° C). Also, an insufficiently high content of calcium oxides in the flux (3.0-12.0) indicates a low content of calcium ferrites in it, therefore the rate of dissolution of this flux in the slag will be low.
Известен флюс, изготовленный из шихты, состоящей из магнийсодержащих материалов (сырого доломита, хвостов обогащения магнезита, доломитизированного известняка), кальцийсодержащих материалов (известняка) и железистых шламов металлургического производства. Готовый флюс содержит, мас. %: оксид кальция 45-60; оксид магния 26-35 и оксид железа 5-15. Заявленный технический результат - повышение стойкости футеровки конвертера, улучшение шлакообразования плавки и повышение дефосфорации металла. (RU 2164952 от 15.06.2000 г.)Known flux made from a charge consisting of magnesium-containing materials (raw dolomite, tailings of magnesite concentration, dolomitized limestone), calcium-containing materials (limestone) and ferrous sludge from metallurgical production. The finished flux contains, wt. %: calcium oxide 45-60; magnesium oxide 26-35 and iron oxide 5-15. The claimed technical result is an increase in the resistance of the converter lining, an improvement in the slagging of the melt and an increase in the dephosphorization of the metal. (RU 2164952 from 15.06.2000)
Недостатком данного флюса является высокое (не менее 45%) содержание оксида кальция, которое способствует образованию соединений Са(ОН)2, что приводит к разрушению флюса при хранении и транспортировке. Наряду с этим, недостаточное содержание оксидов магния в готовом флюсе (максимальный предел - 35%) приводит к химическому износу футеровки. Основная причина состоит в недостаточном содержании в шлаках оксида магния MgO, что создает химический градиент между футеровкой и шлаком и приводит к реакции растворения.The disadvantage of this flux is the high (not less than 45%) content of calcium oxide, which promotes the formation of Ca (OH) 2 compounds, which leads to the destruction of the flux during storage and transportation. Along with this, insufficient content of magnesium oxides in the finished flux (maximum limit - 35%) leads to chemical wear of the lining. The main reason is the insufficient content of magnesium oxide MgO in the slag, which creates a chemical gradient between the lining and the slag and leads to a dissolution reaction.
Наиболее близким является флюс, полученный путем обжига во вращающейся печи смеси шлакообразующих компонентов доломита, железосодержащего материала и каустического магнезита и/или кальцинированного магнезита при следующем содержании компонентов, мас. %: доломит 45,0-65,0; каустический магнезит и/или кальцинированный магнезит 25,0-50,0; железосодержащий материал 5,0-10,0. Причем доломит имеет размер зерна 5-15 мм. В качестве каустического магнезита используют пылеунос, уловленный от вращающихся печей, работающих на обжиге природного магнезита и/или от печей, работающих на обжиге данной сырьевой смеси. Изобретение позволяет получить флюс в виде гранул бикерамического состава с определенным градиентом химического состава, характеризующегося неравномерным содержанием основных оксидов в оболочке и ядре гранулы, что способствует высокой скорости усвоения флюса шлаковым расплавом конвертерной плавки и тем самым обеспечивается лучшее качество гарнисажного покрытия футеровки конвертера. (RU 2381279 от 14.04.2008 г.).The closest is the flux obtained by firing in a rotary kiln a mixture of slag-forming components of dolomite, iron-containing material and caustic magnesite and / or calcined magnesite with the following content of components, wt. %: dolomite 45.0-65.0; caustic magnesite and / or calcined magnesite 25.0-50.0; iron-containing material 5.0-10.0. Moreover, dolomite has a grain size of 5-15 mm. As caustic magnesite, dust entrainment is used, which is captured from rotary kilns firing natural magnesite and / or from kilns firing this raw mixture. The invention makes it possible to obtain a flux in the form of granules of bicameral composition with a certain gradient of the chemical composition, characterized by an uneven content of basic oxides in the shell and core of the granule, which contributes to a high rate of assimilation of the flux by the slag melt of the converter smelting and thereby provides a better quality of the skull coating of the converter lining. (RU 2381279 dated April 14, 2008).
Недостатком указанного решения является использование в производстве флюса доломита фракции 15-5 мм, (средний размер зерна согласно примеру - 9,5 мм.). При прохождении по печи такого мелкого доломитового материала происходит чрезмерное его окатывание легкоплавким расплавом, увеличивается периферийная зона (оболочка) гранулы, что приводит к снижению реакционной способности флюса в металлургическом агрегате.The disadvantage of this solution is the use of 15-5 mm fraction in the production of dolomite flux (the average grain size according to the example is 9.5 mm). When such a fine dolomite material passes through the furnace, it is excessively rounded with a low-melting melt, the peripheral zone (shell) of the granule increases, which leads to a decrease in the reactivity of the flux in the metallurgical unit.
Задачей изобретения является получение сталеплавильного флюса, обладающего высокой прочностью гранул, высокой скоростью растворения в шлаках при производстве стали за счет пониженного содержания SiO2, а такжеThe objective of the invention is to obtain a steel-making flux having high strength of granules, high dissolution rate in slags during steel production due to the reduced content of SiO 2 , as well as
обеспечивающего образование защитного слоя шлакового пояса (насыщенного оксидом магния) в металлургическом агрегате, который защищает футеровку от преждевременного износа за счет повышенного содержания MgO во флюсе. Повышенное содержание MgO во флюсе обеспечивает в шлаке концентрацию данного оксида в пределах 6-12%, что является оптимальным. Указанное количество MgO в шлаке способствует снижению вязкости расплава, что позволяет создавать на футеровке защитный слой и также обеспечивает выплавку стали рядового сортамента с содержанием серы и фосфора в допустимых пределах.providing the formation of a protective layer of the slag belt (saturated with magnesium oxide) in the metallurgical unit, which protects the lining from premature wear due to the increased content of MgO in the flux. The increased MgO content in the flux ensures the concentration of this oxide in the slag in the range of 6-12%, which is optimal. The specified amount of MgO in the slag helps to reduce the viscosity of the melt, which makes it possible to create a protective layer on the lining and also ensures the smelting of ordinary steel with a sulfur and phosphorus content within acceptable limits.
Технический результат, достигаемый настоящим изобретением, заключается в повышении стойкости футеровки за счет обеспечения оптимального содержания MgO и SiO2 в шлаках металлургических агрегатов.The technical result achieved by the present invention is to increase the durability of the lining by ensuring the optimal content of MgO and SiO 2 in the slag of metallurgical units.
Технический результат достигается тем, что шихта для изготовления сталеплавильного флюса, содержащая каустический магнезит, кальцийсодержащий материал и железосодержащий материал отличается тем, что кальцийсодержащий материал фракции 20-5 мм состоит из доломита и продукта сортировки кристаллического магнезита в соотношении (50-90):(50-10), а указанный продукт сортировки содержит не более 3% SiO2 и не менее 30% MgO, при следующем соотношении компонентов, масс %:The technical result is achieved by the fact that the charge for the manufacture of steel-making flux containing caustic magnesite, calcium-containing material and iron-containing material differs in that the calcium-containing material of fraction 20-5 mm consists of dolomite and the product of sorting crystalline magnesite in the ratio (50-90) :( 50 -10), and the specified sorting product contains not more than 3% SiO 2 and not less than 30% MgO, with the following ratio of components, wt%:
Указанный кальцийсодержащий материал - 45-65%The specified calcium-containing material - 45-65%
Каустический магнезит (MgO) - 25-50%Caustic magnesite (MgO) - 25-50%
Железосодержащий материал - 5-10%.Ferrous material - 5-10%.
Источником оксида кальция служит кальцийсодержащий материал, состоящий из доломита и продукта сортировки. Продукт сортировки представляет смесь примесных минералов, сопутствующих магнезиту: доломитизированного магнезита, доломита, диабаза. Получен указанный материал в результате первичного рентгено-трансмиссионного обогащения магнезиального сырья, поэтому содержит более низкое количество MgO. Преимущество данного продукта заключается в его относительной однородности по химическому и гранулометрическому составу.The source of calcium oxide is a calcium-containing material consisting of dolomite and a sorting product. The sorting product is a mixture of admixture minerals accompanying magnesite: dolomitized magnesite, dolomite, diabase. This material was obtained as a result of primary X-ray transmission enrichment of magnesian raw materials, therefore it contains a lower amount of MgO. The advantage of this product lies in its relative homogeneity in chemical and particle size distribution.
Заявленное содержание продукта сортировки в количестве 10-50% в смеси с доломитом в количестве 50-90% обеспечивает оптимальное соотношение основных оксидов, которые при обжиге во вращающейся печи образуют ряд легкоплавких и тугоплавких соединений, соотношение которых способствует более раннему и полному формированию магнезиальнонасыщенных шлаков в металлургическом агрегате.The declared content of the sorting product in an amount of 10-50% in a mixture with dolomite in an amount of 50-90% provides an optimal ratio of basic oxides, which, when fired in a rotary kiln, form a number of low-melting and refractory compounds, the ratio of which contributes to the earlier and complete formation of magnesium-saturated slags in metallurgical unit.
Использование продукта сортировки с содержанием SiO2 в количестве не более 3% позволяет получать флюс с оптимальной температурой плавления, при которой шлак сохраняет приемлемую вязкость и рафинирующую способность. При использовании продукта сортировки с увеличенным содержанием SiO2 в количестве более 3%, во флюсе увеличивается содержание тугоплавких силикатов кальция, в результате чего повышается температура плавления флюса, снижается скорость растворения в шлаке.The use of a sorting product with a SiO 2 content in an amount of no more than 3% makes it possible to obtain a flux with an optimal melting point, at which the slag retains an acceptable viscosity and refining ability. When using a sorting product with an increased content of SiO 2 in an amount of more than 3%, the content of refractory calcium silicates increases in the flux, as a result of which the melting point of the flux increases, and the rate of dissolution in the slag decreases.
Использование продукта сортировки с содержанием MgO не менее 30% обеспечивает необходимый уровень данного оксида в готовом флюсе для обеспечения необходимой концентрации MgO в шлаке.The use of a sorting product with a MgO content of at least 30% provides the required level of this oxide in the finished flux to ensure the required MgO concentration in the slag.
При использовании в шихте кальцийсодержащего материала, состоящего из доломита и продукта сортировки, в количестве более 65% увеличивается содержание оксида кальция во флюсе, что вызывает внутреннее напряжение в грануле, в результате чего происходит ее разрушение и делает непригодной для дальнейшего применения. Избыточное количество оксида кальция во флюсе приводит к излишнему загущению шлака, это способствует неэффективному перемешиванию шлака в агрегатах и затрудняет равномерное распределение растворившегося MgO по всему объему шлака. При снижении доли кальцийсодержащего материала в шихте менее 45% при производстве флюса содержание оксида кальция снижается и нарушается соотношение оксидов во флюсе, что приводит к ухудшению усвоения флюса шлаком.When using a calcium-containing material in the charge, consisting of dolomite and a sorting product, in an amount of more than 65%, the content of calcium oxide in the flux increases, which causes internal stress in the granule, as a result of which it breaks down and makes it unsuitable for further use. An excessive amount of calcium oxide in the flux leads to excessive thickening of the slag, this contributes to ineffective mixing of the slag in the aggregates and makes it difficult to uniformly distribute the dissolved MgO throughout the slag volume. With a decrease in the proportion of calcium-containing material in the charge less than 45% during the production of flux, the content of calcium oxide decreases and the ratio of oxides in the flux is disturbed, which leads to a deterioration in the assimilation of the flux by slag.
Доломит и продукт сортировки представлены фракцией 20-5 мм. Зерна доломита и продукта сортировки крупностью менее 5 мм во время изготовления флюса формируют чрезмерное количество гарнисажа в печи, что может привести к аварийной остановке теплового агрегата. Применение доломита и продукта сортировки крупностью более 20 мм приведет к получению гранул флюса размером 40 мм и более. Скорость растворения такого флюса при использовании в металлургической печи будет значительно выше. Содержание класса 20-15 мм в кальцийсодержащем материале составляет не менее 25%, это обуславливает получение обожженных гранул фр. 30-10 мм в количестве не менее 65%. Полученный флюс крупностью 40-5 мм, в котором основное количество гранул размером 30-10 мм имеет высокую скорость растворения в шлаке.Dolomite and the sorting product are represented by a fraction of 20-5 mm. Dolomite grains and sorting product with a particle size of less than 5 mm during the manufacture of flux form an excessive amount of skull in the furnace, which can lead to an emergency shutdown of the heating unit. The use of dolomite and a sorting product with a particle size of more than 20 mm will result in flux granules with a size of 40 mm or more. The dissolution rate of such a flux when used in a metallurgical furnace will be much higher. The content of the class 20-15 mm in the calcium-containing material is at least 25%, this leads to the receipt of fired granules fr. 30-10 mm in an amount of at least 65%. The resulting flux with a particle size of 40-5 mm, in which the bulk of granules with a size of 30-10 mm has a high dissolution rate in the slag.
Каустический магнезит является продуктом обжига различных магнезиальных материалов, либо может быть представлен в виде пылеуноса от плавильных и/или вращающихся и/или шахтных печей, работающих на обжиге (плавке) природных магнезиальных материалов (магнезит, брусит, доломит, доломитизированный магнезит) и/или на обжиге (плавке) смеси природных и кальцинированных или каустических магнезиальных материалов.Caustic magnesite is a product of firing various magnesia materials, or it can be presented in the form of dust entrainment from smelting and / or rotary and / or shaft furnaces operating on roasting (smelting) natural magnesian materials (magnesite, brucite, dolomite, dolomitized magnesite) and / or on roasting (smelting) a mixture of natural and calcined or caustic magnesia materials.
Использование в шихте каустического магнезита в количестве 25-50% необходимо для поддержания требуемого уровня MgO во флюсе в пределах (60-90%). Поэтому, снижение доли каустического магнезита менее 25% в шихте приведет к снижению в готовом флюсе магнезиовюстита, тем самым, снизится прочность флюса. Если содержание каустического магнезита будет более 50%, то флюс станет тугоплавким, так как количество прослоек ферритов кальция во флюсе снизится.The use of caustic magnesite in the charge in an amount of 25-50% is necessary to maintain the required level of MgO in the flux within (60-90%). Therefore, a decrease in the proportion of caustic magnesite less than 25% in the charge will lead to a decrease in magnesiowustite in the finished flux, thereby decreasing the strength of the flux. If the content of caustic magnesite is more than 50%, then the flux will become refractory, since the amount of calcium ferrite interlayers in the flux will decrease.
В качестве железосодержащей добавки при получении флюса используются оксиды железа в виде сидеритовой руды, агломерата сидерита и отсевы железорудного концентрата, которые образуются на предприятиях, например, аспирационная пыль металлургического производства в количестве 5-10%. Именно такое количество железосодержащей добавки обеспечивает в процессе спекания при получении флюса образование достаточного количества соединений ферритов кальция на поверхности гранул, практически не образуя свободных оксидов, что увеличивает прочность гранул флюса и устойчивость к гидратации. При содержании железосодержащего материала в обжигаемой смеси менее 5% глубина проникновения жидкой, пластичной фазы, образованной в основном ферритами кальция недостаточна, для того чтобы защитить ядро гранулы флюса от гидратации, в результате чего флюс будет рассыпаться. Если содержание железосодержащего компонента в исходной шихте увеличить более 10%, то излишки расплавленного железосодержащего материала будут взаимодействовать с футеровкой вращающейся печи, что приведет к образованию навара и, впоследствии, аварийной остановке печи. Также, опыт в металлургическом производстве показывает, что при высоких значениях содержания оксида железа в шлаке возрастает химический износ футеровки металлургических агрегатов, а при слишком низком значении снижается эффективность работы гарнисажа, поэтому опытным путем было определено оптимальное содержание железосодержащего компонента в исходной шихте при производстве заявляемого флюса.Iron oxides in the form of siderite ore, siderite agglomerate and iron ore concentrate screenings, which are formed at enterprises, for example, aspiration dust of metallurgical production in the amount of 5-10%, are used as an iron-containing additive in the production of flux. It is this amount of the iron-containing additive that ensures the formation of a sufficient amount of calcium ferrite compounds on the surface of the granules during the sintering process when receiving the flux, practically without forming free oxides, which increases the strength of the flux granules and resistance to hydration. When the content of iron-containing material in the fired mixture is less than 5%, the penetration depth of the liquid, plastic phase, formed mainly by calcium ferrites, is insufficient to protect the core of the flux granule from hydration, as a result of which the flux will crumble. If the content of the iron-containing component in the initial charge is increased by more than 10%, then the excess of the molten iron-containing material will interact with the lining of the rotary kiln, which will lead to the formation of a fat deposit and, subsequently, to an emergency stopping of the furnace. Also, experience in metallurgical production shows that at high values of the content of iron oxide in the slag, the chemical wear of the lining of metallurgical units increases, and if the value is too low, the efficiency of the work of the skull decreases, therefore, the optimal content of the iron-containing component in the initial charge in the production of the inventive flux was determined empirically ...
Далее приведен пример конкретного выполнения, не исключающий другие варианты в пределах формулы предлагаемого изобретения.The following is an example of a specific implementation that does not exclude other options within the claims of the present invention.
Исходные компоненты в необходимом количестве (таблица 1) с помощью дозирующих устройств подавали в обжиговую печь. В печи происходят определенные физические и физико-химические процессы. Сначала удаляется углекислый газ, сырье подогревается и удаляется влага. Затем, в зоне обжига, выгорают органические примеси, и происходит образование легкоплавких соединений (монтичеллит, мервинит). Это сопровождается созданием прочных, окатанных гранул флюса, которые при дальнейшем движении по печи накатывают на свою поверхность дисперсный каустический магнезит, формируя прочную защитную оболочку гранул.The initial components in the required amount (Table 1) were fed into the kiln using metering devices. Certain physical and physicochemical processes take place in the oven. First, carbon dioxide is removed, the raw material is heated and moisture is removed. Then, in the firing zone, organic impurities burn out, and low-melting compounds (monticellite, mervinite) are formed. This is accompanied by the creation of strong, rounded flux granules, which, as they move further through the furnace, roll dispersed caustic magnesite onto their surface, forming a strong protective shell of the granules.
Ввод в шлак флюса приводит к тому, что под воздействием температуры расплава происходит плавление ферритов кальция из прослоек защитной оболочки, что сопровождается термическим разрушением флюса и последующим растворением в расплаве, а высокое содержание высокоактивного оксида магния во флюсе способствует насыщению шлака оксидами магния, которые при нанесении шлакового гарнисажа снижают износ футеровки металлургического агрегата.The introduction of a flux into the slag leads to the fact that, under the influence of the melt temperature, calcium ferrites melt from the interlayers of the protective shell, which is accompanied by thermal destruction of the flux and subsequent dissolution in the melt, and the high content of highly active magnesium oxide in the flux contributes to the saturation of the slag with magnesium oxides, which, when applied slag skull reduce wear of the metallurgical unit lining.
Полученный сталеплавильный флюс при попадании на шлак начинает взаимодействовать с последним, шлак насыщается MgO, частично переводя легкоплавкие соединения в тугоплавкие - связывает оксиды железа в тугоплавкие ферритные фазы (магнезиоферриты, магнезиовюститы) и вытесняет легкоплавкие ферриты кальция. Образовавшийся шлаковый гарнисаж препятствует как химической коррозии, так и термической эрозии футеровки.The resulting steelmaking flux, when it hits the slag, begins to interact with the latter, the slag is saturated with MgO, partially converting low-melting compounds into refractory ones - it binds iron oxides into refractory ferrite phases (magnesioferrites, magnesiowustites) and displaces low-melting calcium ferrites. The resulting slag skull prevents both chemical corrosion and thermal erosion of the lining.
Шлак с полученными конечными характеристиками в результате модификации его флюсом снижает отрицательное воздействие на футеровку металлургического агрегата, способствуя образованию защитного слоя (гарнисажного покрытия) футеровки. Приведено (таблица 2) сравнение состава шлака в металлургическом агрегате без применения заявленного флюса и с его использованием.The slag with the final characteristics obtained as a result of its modification with a flux reduces the negative effect on the lining of the metallurgical unit, contributing to the formation of a protective layer (skull coating) of the lining. Shown (table 2) a comparison of the composition of the slag in the metallurgical unit without the use of the declared flux and with its use.
Заявленный состав шихты обеспечивает получение гранул флюса с высокой прочностью, высокой скоростью растворения в шлаках при производстве стали за счет пониженного содержания SiO2, а также имеющего повышенное содержание MgO, благодаря которому обеспечивается образование защитного слоя шлакового пояса (насыщенного оксидом магния) в металлургическом агрегате, который защищает футеровку от преждевременного износа. Готовый флюс имеет следующее содержание оксидов: MgO - 60-90%, SiO2 - 3-5%, CaO - 12-22%, Fe2O3 - 4-8%.The claimed composition of the charge provides for the production of flux granules with high strength, high dissolution rate in slags during steel production due to the reduced SiO 2 content, as well as having an increased MgO content, due to which the formation of a protective layer of the slag belt (saturated with magnesium oxide) in the metallurgical unit is ensured, which protects the lining from premature wear. The finished flux has the following oxide content: MgO - 60-90%, SiO 2 - 3-5%, CaO - 12-22%, Fe 2 O 3 - 4-8%.
Применение в металлургических агрегатах заявленного в данном изобретении сталеплавильного флюса, позволяет также повысить основность шлака и его ассимилирующую способность всплывающих из жидкой стали неметаллических включений, за счет чего происходит рафинирование получаемого металла и, следовательно, повышается качество стали.The use in metallurgical units of the steelmaking flux declared in this invention also makes it possible to increase the basicity of the slag and its assimilating ability of non-metallic inclusions floating up from liquid steel, due to which the resulting metal is refined and, consequently, the quality of steel is increased.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020108605A RU2738217C1 (en) | 2020-02-27 | 2020-02-27 | Mixture for making steel melting flux |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020108605A RU2738217C1 (en) | 2020-02-27 | 2020-02-27 | Mixture for making steel melting flux |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2738217C1 true RU2738217C1 (en) | 2020-12-09 |
Family
ID=73792367
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2020108605A RU2738217C1 (en) | 2020-02-27 | 2020-02-27 | Mixture for making steel melting flux |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2738217C1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4451293A (en) * | 1979-05-31 | 1984-05-29 | Quiqley Company, Inc. | Slag-forming agent and process for producing the agent |
| US5397379A (en) * | 1993-09-22 | 1995-03-14 | Oglebay Norton Company | Process and additive for the ladle refining of steel |
| RU2296800C2 (en) * | 2005-04-01 | 2007-04-10 | Открытое акционерное общество по производству огнеупоров "Комбинат "Магнезит" | Steel smelting flux and method of production of such flux |
| RU2381279C2 (en) * | 2008-04-14 | 2010-02-10 | ООО "Группа "Магнезит" | Method of receiving of steel-smelting flux |
-
2020
- 2020-02-27 RU RU2020108605A patent/RU2738217C1/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4451293A (en) * | 1979-05-31 | 1984-05-29 | Quiqley Company, Inc. | Slag-forming agent and process for producing the agent |
| US5397379A (en) * | 1993-09-22 | 1995-03-14 | Oglebay Norton Company | Process and additive for the ladle refining of steel |
| RU2296800C2 (en) * | 2005-04-01 | 2007-04-10 | Открытое акционерное общество по производству огнеупоров "Комбинат "Магнезит" | Steel smelting flux and method of production of such flux |
| RU2381279C2 (en) * | 2008-04-14 | 2010-02-10 | ООО "Группа "Магнезит" | Method of receiving of steel-smelting flux |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3966456A (en) | Process of using olivine in a blast furnace | |
| EP2213753A1 (en) | Method of production of a slag-forming compound for secondary steel refining in a ladle or ladle furnace | |
| AU2016205965B2 (en) | Process for dephosphorization of molten metal during a refining process | |
| US3964899A (en) | Additives to improve slag formation in steelmaking furnaces | |
| RU2205232C1 (en) | Magnesian flux for steelmaking and method of producing the same | |
| JPWO2017159840A1 (en) | Hot metal pretreatment method | |
| JP5895887B2 (en) | Desulfurization treatment method for molten steel | |
| US3857698A (en) | Lime composition for basic oxygen steel-making process | |
| RU2738217C1 (en) | Mixture for making steel melting flux | |
| US1994378A (en) | Iron-bearing briquette and method of making the same | |
| RU2136761C1 (en) | Method of flushing of blast-furnace hearth | |
| RU2547379C1 (en) | Metallurgical flux and method of its manufacturing | |
| 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 | |
| CN107841594A (en) | A kind of method of refining for reducing ladle liner and corroding | |
| US3754889A (en) | Highly fluxed iron oxide pellet | |
| RU2410447C1 (en) | Mix material for production of manganese-containing staflux | |
| RU2749446C1 (en) | Charge and method of obtaining flux and refractory material for steel production (options) with its use | |
| JP2007277664A (en) | Lime-based refining flux | |
| RU2796485C1 (en) | Charge for the production of magnesian iron flux | |
| RU2524878C2 (en) | Steel high-magnesia flux and method of its production (versions) | |
| US2597851A (en) | Method of fluidizing slag in the manufacture of steel by openhearth and electric furnace processes | |
| US3942977A (en) | Process for making iron or steel utilizing lithium containing material as auxiliary slag formers | |
| JPH11323424A (en) | Slag component adjuster for slag coating of converter liner refractories, method of manufacturing the same, and method of protecting converter liner refractories by using the same | |
| RU2363737C1 (en) | Steel-smelting flux | |
| RU2773563C1 (en) | Slag modifier for steel processing in a steel ladle |