PL213251B1 - Sposób wytwarzania mieszanki zuzlotwórczej dla pozapiecowej rafinacji stali w kadzi lub w piecu kadziowym - Google Patents
Sposób wytwarzania mieszanki zuzlotwórczej dla pozapiecowej rafinacji stali w kadzi lub w piecu kadziowymInfo
- Publication number
- PL213251B1 PL213251B1 PL387171A PL38717109A PL213251B1 PL 213251 B1 PL213251 B1 PL 213251B1 PL 387171 A PL387171 A PL 387171A PL 38717109 A PL38717109 A PL 38717109A PL 213251 B1 PL213251 B1 PL 213251B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- slag
- reduced
- ladle
- calcium
- steel
- Prior art date
Links
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
- C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
- C21C7/0087—Treatment of slags covering the steel bath, e.g. for separating slag from the molten metal
-
- 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)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
Description
Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania mieszanki żużlotwórczej dla pozapiecowej rafinacji stali w kadzi lub w piecu kadziowym.
Produkcja ciekłej stali odbywa się w dwóch etapach. W czasie pierwszego etapu wytwarza się ciekły półprodukt w konwertorze tlenowym lub w elektrycznym piecu łukowym, a w czasie drugiego etapu prowadzi się proces rafinacji w urządzeniach metalurgii pozapiecowej. Żużel utworzony w czasie pierwszego etapu odcina się w czasie spustu stali do kadzi, ponieważ charakteryzuje się właściwościami utleniającymi i wysoką zawartością siarki i fosforu, co uniemożliwia przebieg procesu rafinacji.
Proces pozapiecowej rafinacji prowadzi się pod utworzonym w kadzi żużlem, który powinien spełniać następujące funkcje:
- uniemoż liwiać przechodzenie tlenu z atmosfery do ciekł ego metalu,
- asymilować wypł ywają ce wtrą cenia niemetaliczne,
- umoż liwiać proces odsiarczania ciekł ego metalu,
- nie oddział ywać agresywnie na wył o ż enie ogniotrwał e.
W celu spełnienia wymienionych funkcji utworzony w kadzi żużel rafinacyjny powinien zawierać możliwie mało tlenków żelaza i manganu, które powodują zwiększenie stopnia przenikania tlenu atmosferycznego do ciekłej stali. Ponadto, w utworzonym żużlu nie powinny występować wydzielenia stałe lub ich masa powinna być bardzo niewielka. Niską temperaturę, poniżej 1400°C, przy której nie występują wydzielenia stałe, mają syntetyczne żużle wapniowo-glinowe o składzie chemicznym: 50-55%CaO, 40-45%Al2O3 i 2-3%SiO2, które zostały utworzone z materiałów syntetycznych zawierających gliniany wapnia charakteryzujące się niską temperaturą topnienia.
Rafinacyjny żużel wapniowo-glinowy można utworzyć w kadzi poprzez:
- dodanie gotowego rafinacyjnego ż u ż la syntetycznego,
- dodanie mieszanki wapna hutniczego i boksytu.
Wapniowo-glinowy żużel syntetyczny wytwarza się metodą stapiania lub spiekania składników żużlotwórczych. Sposób produkcji syntetycznego żużla rafinacyjnego podaje polski opis patentowy nr PL-181057. Głównymi składnikami są gliniany wapnia typu 12CaO-7Al2O3, CaO-Al2O3, 3CaO-Al2O3, CaO-2Al2O3-SiO2, 6CaO-4Al2O3-MgO-SiO2. Gotowy żużel syntetyczny otrzymuje się w piecach płomiennych, w trakcie wypalania kamienia wapiennego i jednoczesnego spiekania trójtlenku lub wodorotlenku glinu, lub różnych gatunków boksytów, w takiej ilości, aby zawartość tlenku wapnia (CaO) we wsadzie wynosiła 50-60%, trójtlenku glinu (Al2O3) 40-49% oraz mineralizatorów w postaci tlenków magnezu i potasu (MgO i K2O) w ilości 2,5% wagowych. Surowce do produkcji żużla są wcześniej rozdrabniane do frakcji poniżej 1 mm i wymieszane metodą homogenizacyjną na sucho lub mokro. Proces spiekania prowadzi się przy temperaturze 1200-1400°C w atmosferze redukcyjnej, w czasie 40-60 minut.
Poziom cen gotowych żużli syntetycznych powoduje, że dla prowadzenia pozapiecowej rafinacji stali w kadzi lub w piecu kadziowym używa się często żużli rafinacyjnych, tworzonych z mieszanek zawierających składniki na bazie układu CaO-Al2O3-SiO2, których cena jest niższa niż cena stapianego lub spiekanego gotowego żużla syntetycznego. Na ogół jest to wapno i prażony boksyt o możliwie niskiej zawartości tlenku żelaza i tlenku tytanu. Skład chemiczny mieszanek wytworzonych z wapna i boksytu może wahać się w szerokich granicach: 12-55% CaO, 2-6% SiO2, 0,5-10% MgO, 1,5-3,0% FeO, 40-70% Al2O3, 0,2-6,0% TiO2, 0-0,1% P2O5, 0,02-0,20% S.
Określona na podstawie komputerowych baz danych zawartość stałych wydzieleń w żużlu rafinacyjnym utworzonym z takich mieszanek nie przekracza 4% masy żużla przy temperaturze 1600°C.
Możliwość szybkiego uformowania żużla rafinacyjnego podaje polski patent nr PL-179474. Według opisu skład chemiczny niskotopliwej mieszanki powinien zawierać się w następujących granicach: 35-50% AI2O3, 30-63% CaO, 1-10% SiO2 oraz 0-12% MgO, przy czym Al2O3 i CaO występują głównie w postaci glinianów wapniowych, których masa stanowi 51-95% mieszanki. Przy niskich dodatkach mieszanki można stosować jednoczesne dodatki wapna, dolomitu, węglika wapnia lub magnezytu.
Wzrastająca cena wapna i boksytu spowodowała, że zaczęto poszukiwać innych materiałów do tworzenia żużla rafinacyjnego w kadzi lub w piecu kadziowym. Z polskich opisów patentowych nr PL-84093, PL-125648, PL-125943 i PL-146624 wiadomo, że w celu utworzenia żużla rafinacyjnego wprowadza się na powierzchnię ciekłej stali takie materiały żużlotwórcze jak: wapno, dolomit prażony
PL 213 251 B1 lub surowy, kamień wapienny, węgliki wapnia oraz magnezu. Do upłynniania tworzącego się żużla stosuje się najczęściej dodatek fluorytu, co ze względu na emisję fluoru należy uznać za niewłaściwe.
W patencie amerykańskim nr US 5279639 podane są następujące materiały z których moż na tworzyć żużel rafinacyjny: 0-30% węglan magnezu, 0-60% węglan wapnia, 0-35% węglan sodu, 0-20% szkło, 0-25% fluoryt, 0-40% tlenek glinu, 0-10% koks, 2-55% węglik wapnia, 0-35% wapno, 0-9% żużel wielkopiecowy, 0-50% glinian wapnia. Podane są również 3 przykłady tworzenia żużla w kadzi. W przykładzie 1 podano, że materiał żużlotwórczy powinien zawierać: 15% węglanu magnezu, 58% węglanu wapnia, 17% tlenku glinu, 5% węglanu sodu, 4% węglika wapnia i 1% koksu. Według przykładu 2 materiał żużlotwórczy powinien zawierać: 60% węglanu wapnia, 5% fluorytu, 2% koksu, 3% węglanu wapnia i 30% tlenku glinu. W przykładzie 3 materiał żużlotwórczy składa się z 16,5% węglanu wapnia, 13,5% węglanu magnezu, 20,5% wapna, 9,0% żuż la wielkopiecowego, 14,5% tlenku aluminium, 20,0 glinianu wapniowego, 4,0% węglika wapnia i 2,0% koksu. Dodatkowe informacje dotyczące możliwości tworzenia żużli w kadzi podane są w amerykańskim patencie US 5279639.
W amerykań skim patencie nr US 4198229 przedstawiono sposób wykorzystania wę glika wapnia w celu utworzenia żużla rafinacyjnego w kadzi. Głównym celem proponowanej metody jest odfosforowanie stali.
Patent amerykański nr US 4198229 podaje sposób tworzenia żużla rafinacyjnego w wyniku naprowadzenia żużla wielkopiecowego, wapna i dolomitu na powierzchnię ciekłej stali w kadzi.
W omówionych patentach do tworzenia ż u ż la rafinacyjnego stosuje się materiał y wę glanowe, których rozkład następuje w czasie tworzenia żużla, co wymaga określonej ilości ciepła i nie zawsze jest możliwe przy braku pieca kadziowego. Jednocześnie stosowanie węglika wapnia może prowadzić do wzrostu zawartości węgla w stalach o jego niskiej zawartości. Ponadto, stosowanie fluorytu do obniżania lepkości żużla nie jest korzystne ze względu na jego szkodliwą emisję. W niektórych przykładach widoczne jest stosowanie żużla wielkopiecowego, który powoduje wzrost zawartości SiO2 w utworzonym ż uż lu i zmniejszenie jego wł a ściwoś ci rafinacyjnych.
Metodą, która przewiduje wykorzystanie materiałów odpadowych w charakterze materiału żużlotwórczego jest metoda ZEWA - zero waste. Metoda została przedstawiona w publikacjach: 1. Fleischanderl A., Gennari U., Ilie A.: Revenue from waste. ZEWA - metallurgical process for treatment of residues from steel industry and Rother industrial sectors to generate valuable products. Ironmaking and Steelmaking, vol.31, 2004, nr. 6, s.444-449. 2. Fleischanderl A., Gennari U., Borlee J., Jimenez M., Sorrentino F., DeIbecq J.M., Grisvard C., Hoffman J., Calloens J., Kubica Κ., Roubaud E., Raclavsky M.: Zewa - ein neues metallurgisches Verfahren zur Herstellung von Wertstoffen aus industriellen Restttofen. Stahl und Essen, vol. 124, 2004, nr. 12, s. 123-131.
Metoda ZEWA umożliwia otrzymywanie materiału żużlotwórczego w wyniku przetapiania w elektrycznym piecu łukowym żużla konwertorowego z dodatkami wapna i boksytu. W celu zmniejszenia zawartości tlenków żelaza i manganu zawartych w żużlu konwertorowym, proces prowadzi się w obecności reduktora węglowego. W czasie procesu tworzy się ciekła faza niemetaliczna i ciekła faza metaliczna. Po spuście z pieca wykorzystuje się zredukowany żużel jako materiał żużlotwórczy. W publikacjach podano 2 przykł ady otrzymywania materiał ów ż u ż lotwórczych o skł adzie:
P r z y k ł a d 1: 39,50% CaO, 13,90% SiO2, 38,60% Al2O3, 1,10% FeO, 040% MnO, 4,50% MgO, 0,01% P2O5, 1,70% TiO2, 0,07% S.
P r z y k ł a d 2: 47,90% CaO, 10,30% SiO2, 33,90% Al2O3, 2,20% FeO, 0,60% MnO, 4,30% MgO, 0,01% P2O5, 1,50% TiO2.
Materiały żużlotwórcze otrzymywane metodą ZEWA charakteryzują się wysoką zawartością SiO2, która wynosi ponad 10%. W przykładzie 2 widoczna jest również wysoka zawartość tlenków żelaza i manganu. Powoduje to obniżenie właściwości rafinacyjnych otrzymywanego materiału. Zmniejszenie zawartości SiO2 i jednoczesne zmniejszenie zawartości tlenków żelaza i manganu jest możliwe jedynie w przypadku stosowania większych dodatków wapna i boksytu. Zwiększenie dodatku tych materiałów w czasie procesu, zwłaszcza wapna, spowoduje wzrost zużycia energii i zwiększenie kosztów wytwarzania. Ponadto, duża zmienność składu chemicznego żużla konwertorowego i praktycznie brak możliwości kontroli zmienności składu chemicznego w czasie procesu redukcyjnego przetapiania powoduje, że dodatki wapna i boksytu można ustalić jedynie w dużym przybliżeniu. W rezultacie otrzymuje się materiały żużlotwórcze o obniżonych właściwościach rafinacyjnych.
Sposób wytwarzania mieszanki żużlotwórczej dla pozapiecowej rafinacji stali w kadzi lub w piecu kadziowym na bazie fazy niemetalicznej z procesu redukcji stalowniczego żużla konwertorowego,
PL 213 251 B1 z udziałem boksytu prażonego lub stalowniczego wapniowo-glinowego żużla kadziowego, według wynalazku, polega na tym, że do rozdrobnionego zredukowanego żużla, otrzymanego w procesie redukcji stalowniczego żużla konwertorowego z udziałem prażonego boksytu w obecności reduktora węglowego lub w procesie redukcji stalowniczego wapniowo-glinowego żużla kadziowego w obecności reduktora węglowego, przy czym proces redukcji stalowniczego żużla konwertorowego o rozmiarach cząstek poniżej 50 mm z udziałem boksytu prażonego o rozmiarach cząstek poniżej 50 mm, w ilości stanowiącej 15-20% masy redukowanego żużla, prowadzi się w obecności reduktora węglowego o rozmiarach cząstek poniżej 5 mm i zawartości węgla pierwiastkowego 5,0-10,0% masy redukowanego żużla do osiągnięcia sumarycznej zawartości tlenków żelaza i manganu w redukowanym żużlu niższej od 3,0%, natomiast proces redukcji stalowniczego wapniowo-glinowego żużla kadziowego o rozmiarach cząstek poniżej 50 mm prowadzi się w obecności reduktora węglowego o rozmiarach cząstek poniżej 5 mm i zawartości węgla pierwiastkowego 2,0-5,0% masy redukowanego żużla do osiągnięcia sumarycznej zawartości tlenków żelaza i manganu w redukowanym żużlu niższej od 3,0%, dodaje się rozdrobniony boksyt prażony i/lub wapno hutnicze w ilości zapewniającej otrzymanie wapniowo-glinowej mieszanki o rozmiarach cząstek 10-40 mm i składzie 20,0-55,0% CaO, 25,0-60,0% AI2O3, 6,0-11,0% SiO2, 2,0-6,5% MgO, 0,5-3,0% FeO + %Fe2O3 + %MnO, 0,5-2,5% TiO2, 0-0,1% P2O5 i 0,02-0,1% S. Korzystnie, dodawany do zredukowanego żużla stalowniczego lub zredukowanego wapniowo-glinowego żużla kadziowego boksyt prażony zawiera 86-92% Al2O3, 4,0-6,0% SiO2, 0-0,5% MgO, 1,2-1,8% Fe2O3, 3,0-4,0% TiO2 i 0-0,8% CaO, natomiast dodawane do zredukowanego żużla stalowniczego lub zredukowanego wapniowo-glinowego żużla kadziowego wapno hutnicze zawiera 94-98% CaO, 1,0-2,0% SiO2, 0-0,5% MgO i 0,5-5,0% części lotnych.
Otrzymana w procesie mieszanka żużlotwórcza pozwala na utworzenie wapniowo-glinowego żużla rafinacyjnego, w czasie pozapiecowej rafinacji stali. Niewielka ilość stałych wydzieleń, która nie przekracza 2,0% przy temperaturze 1600°C, pozwala na stosowanie mieszanki do tworzenia żużla rafinacyjnego w kadzi, bez stosowania dodatkowych materiałów zmniejszających jego lepkość. Ma to istotne znaczenie przy braku pieca kadziowego, co zmusza do prowadzenia procesów rafinacyjnych przy stale zmniejszającej się temperaturze ciekłej stali. Dodatkową zaletą mieszanki jest wykorzystanie odpadowego żużla stalowniczego do jej produkcji.
Sposób wytwarzania mieszanki żużlotwórczej dla pozapiecowej rafinacji stali w kadzi lub w piecu kadziowym ilustrują następujące przykłady wykonania.
Podstawowe materiały stosowane do wytwarzania mieszanki żużlotwórczej dla pozapiecowej rafinacji stali w kadzi lub w piecu kadziowym:
- zredukowany żużel otrzymany w procesie redukcji stalowniczego żużla konwertorowego z udział em boksytu praż onego lub stalowniczego wapniowo-glinowego ż u ż la kadziowego,
- boksyt praż ony o skł adzie: 88,0% Al2O3, 6,0% SiO2, <0,01% MgO, 1,35% Fe2O3, 3,85% TiO2, 0,3% CaO,
- wapno hutnicze o skł adzie: 94% CaO, 1,5% SiO2, 0,3% MgO, 4,2% części lotne.
P r z y k ł a d 1
Skład chemiczny stalowniczego wapniowo-glinowego żużla kadziowego:
35,49% CaO, 9,25% SiO2, 5,96% MgO, 8,14% FeO, 7,23% MnO, 30,39% Al2O3, 0,80% TiO2, 0,04% S.
kg rozdrobnionego żu ż la wymieszano ze zmielonym reduktorem węglowym wnoszącym węgiel pierwiastkowy w ilości 3% masy żużla. Wielkość cząstek rozdrobnionego żużla nie przekraczała 50 mm, a zmielonego reduktora 5 mm. Otrzymaną mieszankę przetopiono w jednoelektrodowym piecu łukowym. Czas procesu prowadzonego w tyglu grafitowym przy temperaturze 1650°C wynosił 12 minut. Po zakończeniu procesu otrzymano ciekłą fazę niemetaliczną bez stałych wydzieleń i ciekłą fazę metaliczną. Zawartość tygla wylano na płytę stalową stosując intensywne chłodzenie sprężonym powietrzem w czasie wylewania. Po oddzieleniu zredukowanego metalu otrzymano 4,2 kg zredukowanego żużla o składzie:
41,96% CaO, 10,91% SiO2, 6,98% MgO, 0,82% FeO, 1,56% MnO, 36,11% Al2O3, 0,78 TiO2, 0,06% S.
W celu przedstawienia moż liwoś ci otrzymania materiał u ż u ż lotwórczego o róż nym skł adzie chemicznym zredukowany żużel pokruszono, pobrano 3 kg i podzielono na 3 porcje A, B i C o masie 1 kg, które wymieszano z boksytem praż onym, boksytem praż onym i wapnem hutniczym oraz z wapnem hutniczym. Wielkość cząstek w otrzymywanych mieszankach wynosiła 5-40 mm.
PL 213 251 B1
Porcja A kg zredukowanego żużla wymieszano z 0,3 kg boksytu prażonego. W wyniku mieszania otrzymano 1,3 kg materiału o składzie:
32,34% CaO, 9,77% SiO2, 5,37% MgO, 0,63% FeO, 0,31% Fe2O3, 1,20% MnO, 48,08% Al2O3, 1,49% TiO2, 0,05% S.
Powyżej temperatury 1583°C otrzymuje się 100% masy żużla w stanie ciekłym.
Porcja B kg zredukowanego żu ż la wymieszano z 0,3 kg boksytu praż onego i 0,3 kg wapna hutniczego. W wyniku mieszania otrzymano 1,6 kg materiału o składzie:
43,90% CaO, 8,22% SiO2, 4,42% MgO, 0,51% FeO, 0,25% Fe2O3, 0,97% MnO, 39,07% Al2O3, 1,20% TiO2, 0,04% S.
Przy temperaturze 1600°C otrzymuje się w stanie ciekłym 99,48% masy żużla, a 0,52% w postaci stałych wydzieleń Ca5Ti4O13.
Porcja C kg zredukowanego żu ż la wymieszano z 1 kg boksytu prażonego i 1 kg wapna hutniczego. W wyniku mieszania otrzymano 3 kg materiał u o skł adzie:
45,42% CaO, 6,13% SiO2, 2,42% MgO, 0,27% FeO, 0,45% Fe2O3, 0,52% MnO, 41,37% Al2O3, 1,54% TiO2, 0,02% S.
Przy temperaturze 1600°C otrzymuje się w stanie ciekłym 98,55% masy żużla, a 1,45% w postaci stałych wydzieleń Ca5TiO4O13.
P r z y k ł a d 2
Skład chemiczny stalowniczego wapniowo-glinowego żużla kadziowego:
40,20% CaO, 10,01% SiO2, 4,50% MgO, 3,14% FeO, 6,21% MnO, 33,98% Al2O3, 0,90% TiO2, 0,06% S.
kg rozdrobnionego żu ż la wymieszano ze zmielonym reduktorem węglowym wnoszącym węgiel pierwiastkowy w ilości 2% masy żużla. Wielkość cząstek rozdrobnionego żużla nie przekraczała 50 mm, a zmielonego reduktora 5 mm. Otrzymaną mieszankę przetopiono w jednoelektrodowym piecu łukowym. Proces prowadzono w tyglu grafitowym. Czas procesu prowadzonego w tyglu grafitowym przy temperaturze 1650°C wynosił 10 minut. Po zakończeniu procesu otrzymano ciekłą fazę niemetaliczną bez stałych wydzieleń i ciekłą fazę metaliczną. Zawartość tygla wylano na płytę stalową stosując chłodzenie sprężonym powietrzem w czasie wylewania. Po oddzieleniu zredukowanego metalu otrzymano 2,7 kg fazy niemetalicznej o składzie:
43,44% CaO, 10,80% SiO2, 4,82% MgO, 0,04% FeO, 2,95% MnO, 36,73% Al2O3, 0,88% TiO2, 0,06% S.
W celu przedstawienia moż liwoś ci otrzymania materiał u ż u ż lotwórczego o róż nym skł adzie chemicznym zredukowany żużel pokruszono, pobrano 2 kg i podzielono na 2 porcje A i B o masie 1 kg, które wymieszano z boksytem praż onym oraz z boksytem praż onym i wapnem hutniczym. Wielkość cząstek w otrzymywanych mieszankach wynosiła 5-40 mm.
Porcja A kg zredukowanego żużla wymieszano z 0,3 kg boksytu prażonego. W wyniku mieszania otrzymano 1,3 kg materiału o składzie:
33,42% CaO, 9,69% SiO2, 3,71% MgO, 0,03% FeO, 0,31% Fe2O3, 2,26% MnO, 48,56% Al2O3, 1,56% TiO2, 0,05% S.
Przy temperaturze 1600°C otrzymuje się w stanie ciekłym 99,82% masy żużla, a 0,18% w postaci stałych wydzieleń CaTiO3.
Porcja B kg zredukowanego ż u ż la wymieszano z 0,3 kg boksytu praż onego i 0,3 kg wapna hutniczego. W wyniku mieszania otrzymano 1,6 kg materiału o składzie:
44,83% CaO, 8,15% SiO2, 3,07% MgO, 0,025% FeO, 0,25% Fe2O3, 1,84% MnO, 39,45% Al2O3, 1,27% TiO2, 0,04% S.
Przy temperaturze 1600°C otrzymuje się w stanie ciekłym 99,10% masy żużla, a 0,90% w postaci stałych wydzieleń Ca5Ti4O7.
P r z y k ł a d 3
Skład chemiczny stalowniczego wapniowo-glinowego żużla kadziowego:
35,49% CaO, 9,25% SiO2, 5,96% MgO, 8,14% FeO, 7,23% MnO, 30,39% Al2O3, 0,90% TiO2, 0,04% S.
PL 213 251 B1 kg rozdrobnionego żu ż la wymieszano ze zmielonym reduktorem węglowym wnoszącym węgiel pierwiastkowy w ilości 3% masy żużla. Wielkość cząstek rozdrobnionego żużla nie przekraczała 50 mm, a zmielonego reduktora 5 mm. Otrzymaną mieszankę przetopiono w jednoelektrodowym piecu łukowym. Proces prowadzono w tyglu grafitowym. Czas procesu prowadzonego w tyglu grafitowym przy temperaturze 1650°C wynosił 13 minut. Po zakończeniu procesu otrzymano ciekłą fazę niemetaliczną bez stałych wydzieleń i ciekłą fazę metaliczną. Zawartość tygla wylano na płytę stalową stosując chłodzenie sprężonym powietrzem w czasie wylewania. Po oddzieleniu zredukowanego metalu otrzymano 2,5 kg fazy niemetalicznej o składzie:
42,35% CaO, 10,95% SiO2, 7,20% MgO, 0,1% FeO, 2,01% MnO, 36,40% Al2O3, 0,89% TiO2, 0,04% S, 0,01% C.
W celu przedstawienia moż liwoś ci otrzymania materiał u ż u ż lotwórczego o róż nym skł adzie chemicznym zredukowany żużel pokruszono, pobrano 2 kg i podzielono na 2 porcje A i B o masie 1 kg, które wymieszano z wapnem hutniczym oraz z boksytem pra ż onym i wapnem hutniczym. Wielkość cząstek w otrzymywanych mieszankach wynosiła 5-40 mm.
Porcja A kg zredukowanego ż uż la wymieszano z 0,16 kg wapna hutniczego. W wyniku mieszania otrzymano 1,16 kg materiału o składzie:
49,47% CaO, 9,64% SiO2, 6,24% MgO, 0,07% FeO, 1,73% MnO, 31,38% Al2O3, 0,77% TiO2, 0,003% S, 0,008% C.
Powyżej temperatury 1522°C otrzymuje się w stanie ciekłym 100% masy żużla.
Porcja B kg zredukowanego żużla wymieszano z 0,15 kg boksytu praż onego i 0,3 kg wapna hutniczego. W wyniku mieszania otrzymano 1,45 kg materiału o składzie:
48,68% CaO, 8,48% SiO2, 5,02% MgO, 0,07% FeO, 0,14% Fe2O3, 1,38% MnO, 34,20% Al2O3, 1,01% TiO2, 0,003% S, 0,007% C.
Powyżej temperatury 1584°C otrzymuje się w stanie ciekłym 100% masy żużla.
P r z y k ł a d 4
Skład chemiczny stalowniczego żużla konwertorowego:
45,40% CaO, 13,35% SiO2, 3,61% MgO, 22,15% FeO, 9,5% Fe2O3, 3,13% MnO, 1,78% Al2O3, 0,61% P2O5, 0,08% S.
kg rozdrobnionego ż u ż la wymieszano z 0,45 kg boksytu praż onego (15% masy ż u ż la) i ze zmielonym reduktorem węglowym wnoszącym węgiel pierwiastkowy w ilości 8% masy żużla. Wielkość cząstek rozdrobnionego żużla i boksytu nie przekraczała 50 mm, a zmielonego reduktora 5 mm. Otrzymaną mieszankę przetopiono w elektrycznym piecu łukowym z 1 elektrodą. Czas procesu prowadzonego w tyglu grafitowym przy temperaturze 1650°C wynosił 18 minut. Po zakończeniu procesu otrzymano ciekłą fazę niemetaliczną bez stałych wydzieleń i ciekłą fazę metaliczną. Zawartość tygla wylano na stalową płytę stosując chłodzenie sprężonym powietrzem w czasie wylewania. Po oddzieleniu zredukowanego metalu otrzymano 2,4 kg fazy niemetalicznej o składzie:
56,21% CaO, 17,40% SiO2, 4,05% MgO, 0,78% FeO, 1,40% MnO, 18,57 Al2O3, 0,56% TiO2, 0,19% P2O5, 0,08 S.
Zredukowany żużel pokruszono i wymieszano z wapnem hutniczym i boksytem prażonym. Masa wapna hutniczego w mieszance wynosiła 0,3 kg/kg zredukowanego żużla, a boksytu prażonego 1,35 kg/kg zredukowanego żużla. Wielkość cząstek w otrzymanej mieszance wynosiła 5-40 mm. W wyniku mieszania otrzymano 6,36 kg materiału o składzie:
32,00% CaO, 9,79% SiO2, 1,56% MgO, 0,29% FeO, 0,69% Fe2O3, 0,53% MnO, 51,84% Al2O3, 2,17% TiO2, 0,07% P2O5, 0,03% S.
Przy temperaturze 1600°C otrzymuje się w stanie ciekłym 99,63% masy żużla, a 0,37% w postaci stałych wydzieleń CaTiO3.
P r z y k ł a d 5
Skład chemiczny stalowniczego żużla konwertorowego:
38,84% CaO, 8,71% SiO2, 3,47% MgO, 29,86% FeO, 14,61% Fe2O3, 0,79% Al2O3, 0,49% P2O5, 0,06% S.
kg rozdrobnionego ż uż la wymieszano z 0,6 kg boksytu praż onego (20% masy ż u ż la) i ze zmielonym reduktorem węglowym wnoszącym węgiel pierwiastkowy w ilości 10% masy żużla. Wielkość cząstek rozdrobnionego żużla i boksytu nie przekraczała 50 mm, a zmielonego reduktora 5 mm. Otrzymaną mieszankę przetopiono w jednoelektrodowym piecu łukowym. Czas procesu prowadzonePL 213 251 B1 go w tyglu grafitowym przy temperaturze 1650°C wynosił 15 minut. Po zakończeniu procesu otrzymano ciekłą fazę niemetaliczną bez stałych wydzieleń i ciekłą fazę metaliczną. Zawartość tygla wylano na stalową płytę stosując chłodzenie sprężonym powietrzem w czasie wylewania. Po oddzieleniu zredukowanego metalu otrzymano 2,1 kg zredukowanego żużla o składzie:
53,15% CaO, 13,50% SiO2, 4,56% MgO, 0,88 FeO, 1,51% MnO, 25,23% Al2O3, 0,75% TiO2, 0,20% P2O5, 0,05% S.
Zredukowany żużel pokruszono i wymieszano z boksytem prażonym. Masa boksytu w mieszance wynosiła 1,2 kg/kg zredukowanego żużla. Wielkość cząstek w otrzymanej mieszance wynosiła 5-40 mm. W wyniku mieszania otrzymano 4,62 kg mieszanki o składzie:
24,32% CaO, 9,40% SiO2, 2,07% MgO, 0,4% FeO, 0,73% Fe2O3, 0,31% MnO, 59,47% Al2O3, 2,44% TiO2, 0,09% P2O5, 0,02% S.
Powyżej temperatury 1598°C otrzymuje się w stanie ciekłym 100% masy żużla.
Claims (3)
1. Sposób wytwarzania mieszanki żużlotwórczej dla pozapiecowej rafinacji stali w kadzi lub w piecu kadziowym na bazie fazy niemetalicznej z procesu redukcji stalowniczego żużla konwertorowego, z udziałem boksytu prażonego lub procesu redukcji stalowniczego wapniowo-glinowego żużla kadziowego, znamienny tym, że do rozdrobnionego zredukowanego żużla, otrzymanego w procesie redukcji stalowniczego żużla konwertorowego z udziałem prażonego boksytu w obecności reduktora węglowego lub w procesie redukcji stalowniczego wapniowo-glinowego żużla kadziowego w obecności reduktora węglowego, przy czym proces redukcji stalowniczego żużla konwertorowego o rozmiarach cząstek poniżej 50 mm z udziałem boksytu prażonego o rozmiarach cząstek poniżej 50 mm, w ilości stanowiącej 15-20% masy redukowanego żużla, prowadzi się w obecności reduktora węglowego o rozmiarach cząstek poniżej 5 mm i zawartości węgla pierwiastkowego 5,0-10,0% masy redukowanego żużla do osiągnięcia sumarycznej zawartości tlenków żelaza i manganu w redukowanym żużlu niższej od 3,0%, natomiast proces redukcji stalowniczego wapniowo-glinowego żużla kadziowego o rozmiarach cząstek poniżej 50 mm prowadzi się w obecności reduktora węglowego o rozmiarach cząstek poniżej 5 mm i zawartości węgla pierwiastkowego 2,0-5,0% masy redukowanego żużla do osiągnięcia sumarycznej zawartości tlenków żelaza i manganu w redukowanym żużlu niższej od 3,0%, dodaje się rozdrobniony boksyt prażony i/lub wapno hutnicze w ilości zapewniającej otrzymanie wapniowo-glinowej mieszanki o rozmiarach cząstek 10-40 mm i składzie 20,0-55,0% CaO, 25,0-60,0% AI2O3, 6,0-11,0% SiO2, 2,0-6,5% MgO, 0,5-3,0% FeO + %Fe2O3 + %MnO, 0,5-2,5% TiO2, 0-0,1% P2O5 i 0,02-0,1% S.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że dodawany do zredukowanego żużla stalowniczego lub zredukowanego wapniowo-glinowego żużla kadziowego boksyt prażony zawiera 86-92% AI2O3, 4,0-6,0% SiO2, 0-0,5% MgO, 1,2-1,8% Fe2O3, 3,0-4,0% TiO2 i 0-0,8% CaO.
3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że dodawane do zredukowanego żużla stalowniczego lub zredukowanego wapniowo-glinowego żużla kadziowego wapno hutnicze zawiera 94-98% CaO, 1,0-2,0% SiO2, 0-0,5% MgO i 0,5-5,0% części lotnych.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL387171A PL213251B1 (pl) | 2009-02-02 | 2009-02-02 | Sposób wytwarzania mieszanki zuzlotwórczej dla pozapiecowej rafinacji stali w kadzi lub w piecu kadziowym |
| EP09155189A EP2213753A1 (en) | 2009-02-02 | 2009-03-14 | Method of production of a slag-forming compound for secondary steel refining in a ladle or ladle furnace |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL387171A PL213251B1 (pl) | 2009-02-02 | 2009-02-02 | Sposób wytwarzania mieszanki zuzlotwórczej dla pozapiecowej rafinacji stali w kadzi lub w piecu kadziowym |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL387171A1 PL387171A1 (pl) | 2010-08-16 |
| PL213251B1 true PL213251B1 (pl) | 2013-02-28 |
Family
ID=41211935
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL387171A PL213251B1 (pl) | 2009-02-02 | 2009-02-02 | Sposób wytwarzania mieszanki zuzlotwórczej dla pozapiecowej rafinacji stali w kadzi lub w piecu kadziowym |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP2213753A1 (pl) |
| PL (1) | PL213251B1 (pl) |
Families Citing this family (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102329919B (zh) * | 2011-09-01 | 2013-09-11 | 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 | 控制钢中非金属夹杂物形态的方法 |
| CN103031405B (zh) * | 2011-11-29 | 2015-03-18 | 新疆八一钢铁股份有限公司 | 电炉热兑转炉液态钢渣的炼钢工艺 |
| CN103014230B (zh) * | 2012-06-01 | 2014-04-30 | 新疆八一钢铁股份有限公司 | 一种电炉双联热兑渣洗生产低磷高碳钢的方法 |
| CN102808067B (zh) * | 2012-08-17 | 2014-04-09 | 河北钢铁股份有限公司承德分公司 | 使用铁矾土进行lf精炼造渣生产低合金钢的精炼方法 |
| CN103031401B (zh) * | 2012-09-26 | 2014-04-30 | 新疆八一钢铁股份有限公司 | 一种lf精炼炉还原渣用于转炉炼钢的方法 |
| CN102912068B (zh) * | 2012-10-19 | 2014-03-26 | 攀钢集团攀枝花钢钒有限公司 | 一种半钢转炉炼钢用造渣剂及其制造方法 |
| CN103276201A (zh) * | 2013-05-24 | 2013-09-04 | 山西太钢不锈钢股份有限公司 | 一种碳钢lf精炼渣的循环利用方法 |
| CN103320576B (zh) * | 2013-06-09 | 2015-04-08 | 济钢集团有限公司 | 精炼渣倒铁水包回收利用方法 |
| CN103882183A (zh) * | 2013-12-31 | 2014-06-25 | 马钢(集团)控股有限公司 | 一种用于炼钢工艺中的脱硫精炼渣及其加入方法 |
| CN103866088B (zh) * | 2014-03-24 | 2015-04-08 | 莱芜钢铁集团有限公司 | 一种利用参考炉次法确定lf精炼炉造渣料及脱氧合金加入量的方法 |
| CN109338034A (zh) * | 2018-09-20 | 2019-02-15 | 江苏大学 | 一种低成本高还原性lf渣系及冶炼铝镇静钢的方法 |
| EP3670677A1 (en) * | 2018-12-17 | 2020-06-24 | S.A. Lhoist Recherche Et Developpement | Process for manufacturing a slag conditioning agent for steel desulfurization |
| WO2021106936A1 (ja) * | 2019-11-26 | 2021-06-03 | 日本製鉄株式会社 | ホットスタンプ成形品及びホットスタンプ用鋼板 |
| CN111893241A (zh) * | 2020-06-23 | 2020-11-06 | 辽宁科大托田炉料有限公司 | 一种预熔型铝镁钙合成渣及其制备方法 |
| CN113528757A (zh) * | 2021-06-24 | 2021-10-22 | 山东钢铁股份有限公司 | 一种钢包精炼渣及其冶炼方法 |
| CN114457211A (zh) * | 2021-12-28 | 2022-05-10 | 江苏沙钢集团有限公司 | 一种提高钢包寿命的化渣冶炼方法 |
| CN114480772A (zh) * | 2022-01-27 | 2022-05-13 | 日照钢铁控股集团有限公司 | 一种热态精炼渣在转炉冶炼过程中重复利用的工艺 |
| CN115011752B (zh) * | 2022-05-24 | 2023-06-23 | 石家庄钢铁有限责任公司 | 一种转炉采用石灰石炼钢控制炉渣碱度的方法 |
| CN115287464B (zh) * | 2022-07-30 | 2023-04-28 | 宝钢轧辊科技有限责任公司 | 防止冷轧辊表层碳化物异常析出的电渣重熔方法 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| PL84093B1 (pl) | 1974-04-11 | 1976-03-31 | ||
| US4198229A (en) | 1976-06-28 | 1980-04-15 | Nippon Steel Corporation | Method of dephosphorization of metal or alloy |
| ES8200147A1 (es) | 1979-12-29 | 1981-11-01 | Hoechst Ag | Procedimiento para la preparacion de un agente para la de- sulfuracion de masas fundidas metalicas |
| DE2952686A1 (de) | 1979-12-29 | 1981-07-02 | Hoechst Ag, 6230 Frankfurt | Verfahren zur herstellung von entschwefelungsmitteln fuer roheisen- oder stahlschmelzen |
| DE3535280A1 (de) | 1985-10-03 | 1987-04-09 | Hoechst Ag | Entschwefelungsgemisch fuer metallschmelzen, ein verfahren zu seiner herstellung und seine verwendung |
| US5279639A (en) | 1990-04-06 | 1994-01-18 | Tam Ceramics, Inc. | Compositions for synthesizing ladle slags |
| US5397379A (en) * | 1993-09-22 | 1995-03-14 | Oglebay Norton Company | Process and additive for the ladle refining of steel |
| PL179474B1 (pl) | 1996-05-07 | 2000-09-29 | Marek Dziarmagowski | Niskotopliwa mieszanka rafinacyjno-odsiarczająca |
| PL181057B1 (pl) | 1997-02-26 | 2001-05-31 | Marek Dziarmagowski | Sposób produkcji żużla rafinacyjnego stosowanego przy wytwarzaniu stali |
| US7727328B2 (en) * | 2006-05-16 | 2010-06-01 | Harsco Corporation | Regenerated calcium aluminate product and process of manufacture |
-
2009
- 2009-02-02 PL PL387171A patent/PL213251B1/pl unknown
- 2009-03-14 EP EP09155189A patent/EP2213753A1/en not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL387171A1 (pl) | 2010-08-16 |
| EP2213753A1 (en) | 2010-08-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| PL213251B1 (pl) | Sposób wytwarzania mieszanki zuzlotwórczej dla pozapiecowej rafinacji stali w kadzi lub w piecu kadziowym | |
| CN107109501B (zh) | 在精炼过程中使熔融金属脱磷的方法 | |
| CN101244835B (zh) | 一种超纯净钢用预熔型铝酸钙及其制备方法 | |
| JP2012012680A (ja) | 石灰系フラックスおよびその製造法 | |
| CN1827794B (zh) | 超纯净钢用精炼渣及制备方法 | |
| JP2007277666A (ja) | 石灰系精錬用フラックスおよびその製造法 | |
| CN104032096B (zh) | 一种脱硫渣改性剂和铁水脱硫的方法 | |
| JP2007277664A (ja) | 石灰系精錬用フラックス | |
| CN104032094B (zh) | 一种脱硫渣改性剂和铁水脱硫的方法 | |
| US3857698A (en) | Lime composition for basic oxygen steel-making process | |
| US11932914B2 (en) | Process for manufacturing a slag conditioning agent for steel desulfurization | |
| RU2657675C1 (ru) | Брикет для получения феррованадия | |
| CN115335347A (zh) | 脱磷炉渣 | |
| RU2657258C1 (ru) | Высокотемпературный магнезиальный флюс для сталеплавильной печи и способ получения высокотемпературного магнезиального флюса для сталеплавильной печи | |
| US2855291A (en) | Slag conditioning agent | |
| FI64648C (fi) | Foerfarande foer utnyttjande av fattiga oxidiska och jaernhaltiga komplexmalmer eller -koncentrat | |
| Akuov et al. | Possibility of application of aluminosilicochrome in the metallothermy of refined ferrochrome | |
| JPS603028B2 (ja) | 焼結マグネシアを主成分とする耐火炭素含有未焼成鉱材 | |
| RU2735697C1 (ru) | Способ внепечной обработки стали в ковше | |
| US20170275714A1 (en) | Mixture, use of this mixture, and method for conditioning a slag located on a metal melt in a metallurgical vessel in iron and steel metallurgy | |
| CN102560008B (zh) | 一种含铝低硅钢钢包精炼用埋弧渣及其制备方法 | |
| Holappa et al. | Slag Formation—Thermodynamic and kinetic aspects and mechanisms | |
| DO WYTWARZANIA et al. | POSSIBILITIES FOR THE UTILISATION OF STEELMAKING SLAGS FOR THE PRODUCTION OF SLAG-FORMING MATERIALS | |
| RU2464125C1 (ru) | Теплоизолирующая шлакообразующая и защитная смесь для чугуновозных ковшей | |
| JPH07277842A (ja) | ＭｇＯ−ＣａＯ系溶射材 |