RU2825329C1 - Способ доменной плавки титаносодержащего сырья - Google Patents
Способ доменной плавки титаносодержащего сырья Download PDFInfo
- Publication number
- RU2825329C1 RU2825329C1 RU2023124468A RU2023124468A RU2825329C1 RU 2825329 C1 RU2825329 C1 RU 2825329C1 RU 2023124468 A RU2023124468 A RU 2023124468A RU 2023124468 A RU2023124468 A RU 2023124468A RU 2825329 C1 RU2825329 C1 RU 2825329C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- titanium
- slag
- mgo
- cast iron
- raw material
- Prior art date
Links
- 239000010936 titanium Substances 0.000 title claims abstract description 22
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 22
- 239000002994 raw material Substances 0.000 title claims abstract description 20
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 16
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 18
- 238000002844 melting Methods 0.000 title abstract 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 title abstract 2
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims abstract description 36
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 30
- 239000000571 coke Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims abstract description 11
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims abstract description 11
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 8
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims abstract description 5
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims abstract description 5
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims abstract description 5
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 claims description 20
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- SXSVTGQIXJXKJR-UHFFFAOYSA-N [Mg].[Ti] Chemical compound [Mg].[Ti] SXSVTGQIXJXKJR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 238000007664 blowing Methods 0.000 claims description 4
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 abstract description 20
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 19
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 18
- 238000000605 extraction Methods 0.000 abstract description 9
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 6
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 abstract description 6
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 abstract description 6
- 239000000446 fuel Substances 0.000 abstract description 5
- 238000009851 ferrous metallurgy Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- LIKBJVNGSGBSGK-UHFFFAOYSA-N iron(3+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Fe+3].[Fe+3] LIKBJVNGSGBSGK-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 238000010079 rubber tapping Methods 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 2
- 229910000805 Pig iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000005864 Sulphur Substances 0.000 description 1
- 238000010219 correlation analysis Methods 0.000 description 1
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003009 desulfurizing effect Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 239000002529 flux (metallurgy) Substances 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 238000000611 regression analysis Methods 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- -1 titanium carbides Chemical class 0.000 description 1
- 150000003609 titanium compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 description 1
Abstract
Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к производству чугуна из титансодержащего сырья. Осуществляют загрузку и проплавку шихты, содержащей железорудное сырье, кокс, флюс и металлодобавки. Вдувают в горн печи углеводородные заменители кокса. Осуществляют выпуск чугуна и титанистого шлака. При этом шихту составляют исходя из получения шлака с магнезиально-титанистым модулем MgO/TiO2 в пределах 1,1-1,5 при обеспечении требуемого теплового режима плавки. Для обеспечения магнезиально-титанистого модуля MgO/TiO2 1,1-1,5 в шлаке в шихту дополнительно вводят MgO-содержащие добавки и/или флюсы или предварительно повышают содержание MgO в железорудном сырье, и/или флюсах, и/или металлодобавках при их производстве. Техническим результатом является повышение производительности доменной печи, снижение расхода топлива, повышение качества чугуна по содержанию серы, а также повышение коэффициента извлечения ванадия в чугун из сырья. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.
Description
Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к производству чугуна из титансодержащего сырья.
Известен способ доменной плавки на магнезиально-глиноземистых шлаках [1] (Авторское свидетельство SU № 981363, МПК С21В 5/02, опубл. 15.12.1982) с содержанием Аl2O3 и MgO от 5 до 30% каждого, включающий вдувание высокотемпературного комбинированного дутья и поддержание температуры конечных шлаков на 200-300°С выше температуры ликвидуса.
Недостатком этого способа является необходимость перегрева шлаков, что сопровождается повышением расхода кокса. Кроме того, способ не учитывает особенности доменной плавки на титанистых шлаках и неприменим в условиях выплавки ванадиевого чугуна с образованием тугоплавких соединений титана.
Известен способ доменной плавки титаносодержащего железорудного сырья [2] (патент РФ RU 2351657 МПК С21В 3/00, опубл. 10.04.2009, Бюл. №10), включающий загрузку и проплавку рудных составляющих шихты, флюсов и железосодержащих добавок, вдувание в горн печи углеводородных заместителей кокса, выпуск ванадиевого чугуна и титанистого шлака, измерение давления газовой смеси в горне печи путем определения содержания кремния в чугуне.
Недостатком этого способа является то, что состав чугуна регулируется только по поддержанию содержания Si в нем в пределах 0,05-0,12% изменением давления газовой смеси в горне печи, и при этом не регулируется состав шлака, что не позволяет повысить производительность и качественные показатели чугуна.
Наиболее близким к изобретению является способ выплавки ванадиевого чугуна на доменных печах Нижнетагильского металлургического комбината [3] (технологическая инструкция ТИ 102-Д-132-2021), включающий в себя загрузку и проплавку рудных составляющих шихты, кокса, флюсов и железосодержащих добавок, вдувание в горн печи углеводородных заменителей кокса, выпуск ванадиевого чугуна и титанистого шлака, в соответствии с [3], с целью обеспечения нормального теплового и шлакового режимов с получением чугуна заданного химического состава, установлен оптимальный режим работы доменных печей: основность шлака CaO/SiO2 устанавливается и поддерживается в пределах 1,15-1,25; полная основность шлака (CaO + MgO)/SiO2 устанавливается в пределах 1,70-1,73 и поддерживается за счет корректировки процентного соотношения компонентов шихты.
Недостатком данного способа является то, что в нем при установлении шлакового режима не учитывается содержание TiO2 в шлаке, и при соблюдении установленных требований периодически происходит выплавка некондиционного по содержанию серы чугуна, что свидетельствует о недостаточной обессеривающей способности шлака, а также процесс сопровождается неуправляемым извлечением ванадия из сырья в чугун.
Техническим результатом изобретения является повышение производительности доменной печи, снижение расхода топлива, повышение качества чугуна по содержанию серы, а также повышение коэффициента извлечения ванадия в чугун из сырья.
Указанный технический результат обеспечивается благодаря тому, что в способе доменной плавки титансодержащего сырья, включающего загрузку и проплавку шихты, содержащей железорудное сырье, кокс, флюс и металлодобавки, вдувание в горн печи углеводородных заменителей кокса, выпуск ванадиевого чугуна и титанистого шлака, предусмотрены следующие отличия: шихту составляют исходя из получения шлака с магнезиально-титанистым модулем MgO/TiO2 в пределах 1,1-1,5 при обеспечении требуемого теплового режима плавки.
Кроме этого, для обеспечения требуемого магнезиально-титанистого модуля MgO/TiO2 шлака в шихту дополнительно вводят MgO-содержащие добавки и/или флюсы.
Кроме этого, для обеспечения требуемого магнезиально-титанистого модуля MgO/TiO2 шлака предварительно повышают содержание MgO в железорудном сырье, и/или флюсах, и/или металлодобавках при их производстве.
Сущность предложенного способа заключается в следующем.
При выплавке ванадиевого чугуна из титансодержащего сырья при высоких температурах доменного процесса 4-8% титана восстанавливается из диоксида титана железорудного сырья и переходит в металлическую фазу с образованием тугоплавких карбидов титана, загромождающих при горячем ходе горн печи неплавкими массами, что является причиной плохой фильтруемости шлака через коксовую насадку и приводит к ухудшению технико-экономических показателей доменной плавки, а также является причиной повышенных потерь металла со шлаком.
В перспективе при разработке рудных месторождений с повышенным содержанием диоксида титана, и их использование в доменной выплавке приведет к усугублению данных проблем и ухудшению качественных показателей ванадиевого чугуна и технико-экономических показателей плавки в целом.
Предлагаемый способ заключается установлении и поддержании шлакового режима при выплавке ванадиевого чугуна с получением шлака с магнезиально-титанистым модулем MgO/TiO2 в пределах 1,1-1,5, обеспечивающим высокую обессеривающую способность шлака, повышение коэффициента извлечения ванадия в чугун, а также при условии снижения качества чугуна отсутствие необходимости в повышении теплового состояния печи и повышении содержания CaO в шлаке, которые сопровождаются снижением производительности и повышением расхода топлива.
Применение указанного изобретения позволяет вести доменную плавку с более низким тепловым состоянием по содержанию кремния, повысить производительность доменной печи, снизить расход топлива (кокса), повысить обессеривающую способность шлака - снизить содержание серы в чугуне и повысить коэффициент извлечения ванадия из сырья в чугун.
Способ был опробован на доменных печах ОА «ЕВРАЗ НТМК». Зависимость качественных показателей ванадиевого чугуна от магнезиально-титанистого модуля MgO/TiO2 шлака приведены на ФИГ.1 и ФИГ.2.
ФИГ.1 - Зависимость обессеривающей способности Ls титанистого шлака от магнезиально-титанистого модуля;
ФИГ.2 - Зависимость коэффициента извлечения ванадия от магнезиально-титанистого модуля,
где Ls = (S) / [S] – обессеривающая способность шлака,
КИВ = [V] / Vш – коэффициент извлечение ванадия в чугун,
[S], [V] – содержание соответственно серы и ванадия в чугуне,
(S) – содержание серы в шлаке,
Vш – содержание ванадия в материалах, входящих в шихту.
Многофакторный корреляционно-регрессионный анализ подтверждает, что поддержание магнезиально-титанистого модуля MgO/TiO2 в пределах 1,1-1,5 позволяет повысить обессеривающую способность шлака и коэффициент извлечения ванадия.
Использование предлагаемого способа доменной плавки титансодержащего сырья по сравнению с известными аналогами обеспечивает следующие преимущества:
• повышение производительности доменной печи;
• снижение расхода топлива;
• повышение качества чугуна по содержанию серы;
• повышение коэффициента извлечения ванадия в чугун из сырья.
Анализ патентов и научно-технической информации не выявил использования новых существенных признаков, используемых в предлагаемом решении. Следовательно, предлагаемое изобретение соответствует критерию «изобретательский уровень».
Источники информации:
[1] Авторское свидетельство SU № 981363, МПК С21В 5/02, опубл. 15.12.1982;
[2] Патент РФ RU 2351657 МПК С21В 3/00, опубл. 10.04.2009, Бюл. №10;
[3] Технологическая инструкция ТИ 102-Д-132-2021 Нижнетагильского металлургического комбината.
Claims (3)
1. Способ доменной плавки титансодержащего сырья, включающий загрузку и проплавку шихты, содержащей железорудное сырье, кокс, флюс и металлодобавки, вдувание в горн печи углеводородных заменителей кокса, выпуск чугуна и титанистого шлака, отличающийся тем, что шихту составляют исходя из получения шлака с магнезиально-титанистым модулем MgO/TiO2 в пределах 1,1-1,5 при обеспечении требуемого теплового режима плавки.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что для обеспечения магнезиально-титанистого модуля MgO/TiO2 1,1-1,5 в шлаке в шихту дополнительно вводят MgO-содержащие добавки и/или флюсы.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что для обеспечения магнезиально-титанистого модуля MgO/TiO2 1,1-1,5 в шлаке предварительно повышают содержание MgO в железорудном сырье, и/или флюсах, и/или металлодобавках при их производстве.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2825329C1 true RU2825329C1 (ru) | 2024-08-26 |
Family
ID=
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU981363A1 (ru) * | 1981-01-14 | 1982-12-15 | Предприятие П/Я Р-6335 | Способ доменной плавки на магнезиально-глиноземистых шлаках |
| RU2178000C1 (ru) * | 2000-06-27 | 2002-01-10 | Вдовин Константин Николаевич | Способ доменной плавки |
| RU2351657C2 (ru) * | 2007-02-26 | 2009-04-10 | Открытое акционерное общество "Нижнетагильский металлургический комбинат" (ОАО "НТМК") | Способ доменной плавки титансодержащего железорудного сырья |
| RU2479633C1 (ru) * | 2011-08-12 | 2013-04-20 | Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат" | Способ ведения доменной плавки |
| CN107326132A (zh) * | 2017-07-05 | 2017-11-07 | 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 | 炼铁喷吹添加剂、炼铁喷吹混合煤与炼铁喷吹混合煤的制备方法 |
| CN211947176U (zh) * | 2020-03-30 | 2020-11-17 | 中国恩菲工程技术有限公司 | 一种钒钛磁铁矿的冶炼装置 |
| RU2796485C1 (ru) * | 2022-04-14 | 2023-05-24 | Открытое акционерное общество "Высокогорский горно-обогатительный комбинат" | Шихта для производства магнезиального железофлюса |
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU981363A1 (ru) * | 1981-01-14 | 1982-12-15 | Предприятие П/Я Р-6335 | Способ доменной плавки на магнезиально-глиноземистых шлаках |
| RU2178000C1 (ru) * | 2000-06-27 | 2002-01-10 | Вдовин Константин Николаевич | Способ доменной плавки |
| RU2351657C2 (ru) * | 2007-02-26 | 2009-04-10 | Открытое акционерное общество "Нижнетагильский металлургический комбинат" (ОАО "НТМК") | Способ доменной плавки титансодержащего железорудного сырья |
| RU2479633C1 (ru) * | 2011-08-12 | 2013-04-20 | Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат" | Способ ведения доменной плавки |
| CN107326132A (zh) * | 2017-07-05 | 2017-11-07 | 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 | 炼铁喷吹添加剂、炼铁喷吹混合煤与炼铁喷吹混合煤的制备方法 |
| CN211947176U (zh) * | 2020-03-30 | 2020-11-17 | 中国恩菲工程技术有限公司 | 一种钒钛磁铁矿的冶炼装置 |
| RU2796485C1 (ru) * | 2022-04-14 | 2023-05-24 | Открытое акционерное общество "Высокогорский горно-обогатительный комбинат" | Шихта для производства магнезиального железофлюса |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104911295B (zh) | 一种转炉少渣料加入的冶炼方法 | |
| CN104878153A (zh) | 一种高磷低硅铁水的转炉脱磷方法 | |
| CN103146873B (zh) | 半钢炼钢用富集污泥球及半钢炼钢的造渣方法 | |
| CN114317873B (zh) | 一种炼钢造渣工艺 | |
| CN111286577A (zh) | 一种超低钛钢的冶炼方法 | |
| JPS60174812A (ja) | 多量の含鉄冷材を用いる転炉製鋼法 | |
| RU2825329C1 (ru) | Способ доменной плавки титаносодержащего сырья | |
| RU2337971C1 (ru) | Способ производства стали с использованием металлизированного железорудного сырья | |
| KR102628195B1 (ko) | 용강의 제조 방법 | |
| CN114921648B (zh) | 一种矿热炉生产高硅炉料铬铁的方法 | |
| CN114854927B (zh) | 一种大型转炉的开炉方法 | |
| JPS62167811A (ja) | 溶融還元製鋼法 | |
| CN116694868A (zh) | 一种精炼炉钢水碳含量的稳定方法 | |
| KR910009962B1 (ko) | 황농도가 낮은 함크롬 용철의 제조방법 | |
| JPS61166910A (ja) | クロム含有合金の製造方法 | |
| US2643185A (en) | Cupola melting of cast iron | |
| RU2840273C1 (ru) | Способ создания защитного гарнисажа доменной печи | |
| RU2813432C1 (ru) | Способ выплавки чугуна | |
| JP5874578B2 (ja) | 転炉の高速吹錬方法 | |
| RU2157413C1 (ru) | Способ выплавки литейного чугуна в доменной печи | |
| SU652222A1 (ru) | Способ перерабртки чернового ферроникел | |
| CN113122671B (zh) | 一种控制高钛铁水转炉炉渣对炉衬侵蚀的方法 | |
| RU2805114C1 (ru) | Способ выплавки стали в электродуговой печи | |
| US2646351A (en) | Process of manufacturing basic steel | |
| RU2161204C1 (ru) | Способ доменной плавки на магнезиально-глиноземистых шлаках |