RU2033439C1 - Pellet for direct alloying of steel by manganese and method of its production - Google Patents
Pellet for direct alloying of steel by manganese and method of its production Download PDFInfo
- Publication number
- RU2033439C1 RU2033439C1 SU4801366A RU2033439C1 RU 2033439 C1 RU2033439 C1 RU 2033439C1 SU 4801366 A SU4801366 A SU 4801366A RU 2033439 C1 RU2033439 C1 RU 2033439C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- manganese
- iron
- pellet
- ferrosilicon
- oxide
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к черной металлургии, а именно к производству марганецсодержащей стали методом прямого легирования. The invention relates to ferrous metallurgy, namely to the production of manganese-containing steel by direct alloying.
Известен способ получения окатышей для выплавки марганцевых ферросплавов [1] в котором на окатыш накатывают слой коксующегося угля в количестве 10-20% от веса марганцевого концентрата при увлажнении раствором сульфитно-спиртовой барды с удельным весом 1,15.1,30 г/см3, причем соотношение количества угля и раствора сульфитно-спиртовой барды поддерживают равным 1:(0,2. 0,3).A known method of producing pellets for smelting manganese ferroalloys [1] in which a layer of coking coal is rolled onto the pellet in an amount of 10-20% of the weight of manganese concentrate when wetted with a solution of sulphite-alcohol stillage with a specific gravity of 1.15.1.30 g / cm 3 , and the ratio of coal and sulphite-alcohol stillage solution is maintained equal to 1: (0.2. 0.3).
Недостатком этого способа является использование коксующегося угля для формирования поверхностного слоя окатыша. При использовании таких окатышей в технологии прямого легирования стали нарушается тепловой режим плавки, так как реакция взаимодействия углерода в составе коксующегося угля с расплавом железа имеет эндотермический характер. The disadvantage of this method is the use of coking coal to form the surface layer of the pellet. When using such pellets in direct steel alloying technology, the thermal mode of melting is violated, since the reaction of carbon in the coking coal with the molten iron has an endothermic character.
Кроме того, существенным недостатком способа является отсутствие предварительной термообработки окатыша, что не позволяет провести предварительное восстановление марганца из концентрата. In addition, a significant disadvantage of this method is the lack of preliminary heat treatment of the pellet, which does not allow for the preliminary recovery of manganese from the concentrate.
Наиболее близким к сущности изобретения является способ получения окатышей для производства марганцевого агломерата для прямого легирования стали марганцем [2] в котором шихту окомковывают, накатывают слой углеродсодержащего топлива, ядро формируют из ферросилиция фракции не более 0,3 мм с добавлением сульфитно-спиртовой барды и последующим увлажнением, а перед окатыванием слоя углеродсодержащего топлива вокруг ядра формируют оболочку из марганцевого концентрата. Closest to the essence of the invention is a method for producing pellets for the production of manganese sinter for direct alloying of steel with manganese [2] in which the mixture is pelletized, a layer of carbon-containing fuel is rolled, the core is formed from ferrosilicon fractions of not more than 0.3 mm with the addition of sulphite-alcohol stillage and then humidification, and before rolling a layer of carbon-containing fuel around the core form a shell of manganese concentrate.
Среди недостатков способа можно выделить следующие. Использование углеродсодержащего материала при формировании поверхностного слоя окатыша приводит к снижению скорости процесса восстановления марганца. Использование ферросилиция только фракции до 0,3 мм не позволяет разграничивать процесс на этапы раскисления стали и восстановления марганца. Among the disadvantages of the method, the following can be distinguished. The use of carbon-containing material in the formation of the surface layer of the pellet leads to a decrease in the rate of manganese reduction process. The use of ferrosilicon only fractions up to 0.3 mm does not allow to differentiate the process into the stages of steel deoxidation and reduction of manganese.
Целью комплексного изобретения является повышение качества окатышей. The aim of the complex invention is to improve the quality of the pellets.
Достижение поставленной цели обеспечивает дополнительный ввод в окатыш металлических кремния и железа к оксидам марганца, кремния, кальция, магния и алюминия. При этом отношение марганца к кремнию металлическому составляет 2,3.2,6. Указанные компоненты взяты в следующем соотношении, мас. оксид марганца 47.51; оксид кремния 5.7; оксид кальция 1.3; оксид магния 0,5.0,7; оксид алюминия 6.8; железо общее 17.19; железо металлическое 4.6,5; кремний металлический 14.17. Achieving this goal provides additional input into the pellet of metallic silicon and iron to oxides of manganese, silicon, calcium, magnesium and aluminum. The ratio of manganese to silicon metal is 2,3.2,6. These components are taken in the following ratio, wt. manganese oxide 47.51; silica 5.7; calcium oxide 1.3; magnesium oxide 0.5.0.7; alumina 6.8; total iron 17.19; metal iron 4.6.5; silicon metal 14.17.
Указанное количество металлического кремния в составе окатыша обеспечивает полное восстановление марганца и раскисление металла. Кроме того, присадки металлического железа способствуют увеличению удельного веса окатышей, их заглублению на глубину раздела "шлак металл". The indicated amount of metallic silicon in the composition of the pellet ensures complete reduction of manganese and deoxidation of the metal. In addition, metallic iron additives increase the specific gravity of the pellets and deepen them to the depth of the "slag metal" section.
Дополнительный ввод в состав окатыша металлических кремния и железа способствует ускорению процесса восстановления. An additional introduction of metallic silicon and iron into the pellet accelerates the recovery process.
При изменении заявляемых пределов содержания металлических кремния и железа в составе окатыша снижается его качество из-за нарушения взаимосвязи между такими характеристиками качества окатыша, как полнота восстановления марганца и удельный вес окатыша. При этом нарушается нормальный ход процесса прямого легирования стали марганцем. When changing the claimed limits of the content of metallic silicon and iron in the composition of the pellet, its quality decreases due to a violation of the relationship between such characteristics of the quality of the pellet as the completeness of manganese reduction and the specific gravity of the pellet. In this case, the normal course of the process of direct alloying of steel with manganese is disrupted.
Оксид марганца является основным компонентом в составе окатыша для прямого легирования стали марганцем. Заявляемые пределы его содержания обеспечивают получение среднемарочного марганца в готовой стали и не требуют использования марганцевых ферросплавов для корректировки химического состава стали. Manganese oxide is the main component in the composition of the pellet for direct alloying of steel with manganese. The claimed limits of its content provide medium-grade manganese in finished steel and do not require the use of manganese ferroalloys to adjust the chemical composition of steel.
Содержание остальных оксидов в составе окатыша позволяет улучшить его качество при получении оптимальных соотношений между характеристиками окатыша температурой плавления, основностью образующегося при его плавлении шлакового расплава. The content of the remaining oxides in the composition of the pellet can improve its quality when obtaining optimal ratios between the characteristics of the pellet with a melting point, the basicity of the slag melt formed during its melting.
Получение окатышей для прямого легирования стали марганцем заявляемого состава осуществляется предлагаемым способом, включающим измельчение компонентов шихты, формирование ядра из ферросилиция с добавлением связующего, формирование вокруг ядра оболочки из концентрата, ввод углеродсодержащего материала, последующую термообработку, в котором из ферросилиция формируют двухслойное ядро, внутренний слой которого состоит из фракции 1.3 мм, а внешний из фракции 0,001.0,005 мм, а углеродсодержащий материал вводят в процесс формирования оболочки в марганцево-железистый концентрат, в котором отношение марганца к железу составляет 1,5.2,5. The preparation of pellets for direct alloying of steel with manganese of the claimed composition is carried out by the proposed method, including grinding the components of the charge, forming a core from ferrosilicon with the addition of a binder, forming a shell around the core from a concentrate, introducing carbon-containing material, subsequent heat treatment, in which a bilayer core is formed from ferrosilicon, an inner layer which consists of a fraction of 1.3 mm, and the outer of the fraction of 0.001.0.005 mm, and the carbon-containing material is introduced into the shell formation process in manganese-ferrous concentrate, in which the ratio of manganese to iron is 1.5.2.5.
Использование оксидного марганецсодержащего материала с отношением марганца к железу, равным 1,5.2,5, для изготовления окатыша обеспечивает получение в его составе требуемого количества легирующего элемента при оптимальном удельном весе. Отступление от заданного отношения отрицательно влияет на скорость восстановительного процесса. The use of oxide manganese-containing material with a ratio of manganese to iron equal to 1.5.2.5 for the manufacture of a pellet ensures that it contains the required amount of an alloying element with an optimal specific gravity. Deviation from a given ratio negatively affects the speed of the recovery process.
Ядро окатыша формируется из ферросилиция различных фракций и включает в себя крупнофракционный внутренний слой и мелкофракционный внешний. Такой фракционный состав ферросилиция обеспечивает некоторую временную задержку при плавлении ядра окатыша. The core of the pellet is formed from ferrosilicon of various fractions and includes a coarse-grained inner layer and a fine-grained outer one. Such a fractional composition of ferrosilicon provides a certain time delay when melting the core of the pellet.
В процессе прямого легирования расплавление окатыша происходит на границе раздела фаз шлака и металла. В первую очередь плавится поверхностный слой окатыша и внешний мелкофракционный слой ядра окатыша с одновременным восстановлением марганца кремнием. Затем происходит плавление внутреннего слоя ядра окатыша, а образовавшийся при этом кремний участвует в процессе диффузионного раскисления металла. In the process of direct alloying, the pellet melts at the interface between the slag and the metal. First of all, the surface layer of the pellet and the outer fine-grained layer of the core of the pellet melt with the simultaneous reduction of manganese by silicon. Then, the inner layer of the core of the pellet melts, and the silicon formed in this process is involved in the process of diffusion deoxidation of the metal.
При отклонении фракционного состава ферросилиция от заявляемых пределов достижение совмещения процессов восстановления марганца и раскисления металла становится невозможным. If the fractional composition of ferrosilicon deviates from the declared limits, it becomes impossible to combine the processes of manganese reduction and metal deoxidation.
П р и м е р. Компоненты шихты, используемые для получения окатышей, проходили предварительную подготовку. Ферросилиций марки ФС 65 (ГОСТ 1415-78), использованный в качестве восстановителя и раскислителя дробили и разделяли по фракциям: менее 0,01 мм, 0,01.0,05 мм, более 0,05 мм. Для внутреннего слоя ядра окатыша ферросилиций разделяли на следующие фракции: менее 1 мм, 1.3 мм, более 3 мм. PRI me R. The components of the mixture used to obtain pellets, were pre-trained. Ferrosilicon grade FS 65 (GOST 1415-78), used as a reducing agent and a deoxidizing agent, was crushed and divided into fractions: less than 0.01 mm, 0.01.0.05 mm, more than 0.05 mm. For the inner layer of the core, the pellets of ferrosilicon were divided into the following fractions: less than 1 mm, 1.3 mm, more than 3 mm.
Углеродсодержащий материал в виде коксика вводили в количестве, обеспечивающем предварительное восстановление оксида марганца и оксида железа. Коксик измельчали до размеров 0,5.1 мм. The carbon-containing material in the form of coke was introduced in an amount providing preliminary reduction of manganese oxide and iron oxide. The coke was ground to a size of 0.5.1 mm.
В качестве марганцево-железистого концентрата использовали концентрат, выделенный из марганцево-железистой руды с отношением марганца к железу менее 1,5; 1,5.2,5; более 2,5. Фракция использованного концентрата составила 0,05. 0,08 мм. Химический состав концентрата следующий, мас. MnO 41.49; Fe 14.18; SiO2 3.8; CaO 1.3; MgO 0,3.1; Al2O3 4.8. В качестве связующего использовали бентонит фракции 0,02.0,04 мм.As a manganese-iron concentrate, a concentrate isolated from manganese-iron ore with a ratio of manganese to iron of less than 1.5 was used; 1.5.2.5; more than 2.5. The fraction of concentrate used was 0.05. 0.08 mm. The chemical composition of the concentrate is as follows, wt. MnO 41.49; Fe 14.18; SiO 2 3.8; CaO 1.3; MgO 0.3.1; Al 2 O 3 4.8. Bentonite fractions of 0.02.0.04 mm were used as a binder.
Шихта имела состав, мас. марганцево-железистый концентрат 70.75; углеродсодержащий материал 7.12; ферросилиций ФС65 12.17; бентонит 0,3.1,0. The mixture had a composition, wt. Manganese-ferrous concentrate 70.75; carbonaceous material 7.12; ferrosilicon FS65 12.17; bentonite 0.3.1.0.
Состав шихты по варианту прототипа получали путем смешивания компонентов, мас. MnO 37; SiO2 13; CaO 17; MgO 5; Al2O3 5,5; C 2; шлак силумина остальное. Фракция шихты 0,06.0,09 мм.The composition of the mixture according to a variant of the prototype was obtained by mixing the components, wt. MnO 37; SiO 2 13; CaO 17;
Окатыши по заявляемому способу получали на тарельчатом грануляторе. Загружали ферросилиций марки ФС65 фракцией менее 1 мм, 1.3 мм, более 3 мм, совместно с бентонитом, после увлажнения и образования центров окомкования (внутреннего слоя ядра) вводили ферросилиций фракцией менее 0,01 мм, 0,01. 0,05 мм, более 0,05 мм и формировали внешний слой ядра. Затем загружали смешанные предварительно марганцево-железистый концентрат, коксик и бентонит и формировали оболочку окатыша. Pellets according to the present method were obtained on a plate granulator. Ferrosilicon of the FS65 grade was loaded with a fraction of less than 1 mm, 1.3 mm, more than 3 mm, together with bentonite, after wetting and the formation of pelletizing centers (inner core layer), ferrosilicon with a fraction of less than 0.01 mm, 0.01 was introduced. 0.05 mm, more than 0.05 mm and formed the outer layer of the core. Then mixed pre-mixed manganese-iron concentrate, coke and bentonite were loaded and a pellet shell was formed.
При термической обработке окатыши подвергали сушке, подогреву, обжигу и охлаждению. Термообработку проводили на обжиговой, конвейерной машине. В зоне обжига темпеpатура окатышей составляла 1000.1100оС.During heat treatment, the pellets were dried, heated, calcined and cooled. Heat treatment was carried out on a firing, conveyor machine. In the burning zone of the temperature of the pellets was 1000.1100 C.
Окатыши по варианту прототипа получали на грануляторе, загружая ферросилиций фракцией не более 0,3 мм с добавлением связующего. Сформировав ядро из ферросилиция, на него накатывали оболочку марганцево-железистого концентрата, на которую наносили внешний слой окатышей из углеродсодержащего материала. Полученные окатыши использовали в плавках по прямому легированию стали марганцем. Pellets according to a variant of the prototype were obtained on a granulator, loading ferrosilicon with a fraction of not more than 0.3 mm with the addition of a binder. Having formed a core of ferrosilicon, a shell of manganese-iron concentrate was rolled on it, onto which an outer layer of pellets of carbon-containing material was applied. The obtained pellets were used in melts for direct alloying of steel with manganese.
Опытные плавки проводили в 100 т электродуговой печи. После скачивания максимального количества шлака окислительного периода в печь вводили окатыши с расходом 13,2 кг/т стали. Experimental melts were carried out in 100 tons of an electric arc furnace. After downloading the maximum amount of slag from the oxidation period, pellets were introduced into the furnace at a rate of 13.2 kg / t of steel.
В таблице приведены технологические показатели опытных плавок. The table shows the technological indicators of the experimental swimming trunks.
На плавках NN 2-7 использовали окатыши, состав и способ получения которых соответствовал всем заявляемым параметрам. В этих плавках достигнуты лучшие показатели из всей серии испытаний. Продолжительность восстановительного периода сократилась в среднем на 15 мин. On the bottoms NN 2-7 used pellets, the composition and method of preparation of which corresponded to all the claimed parameters. In these swimming trunks, the best performance from the entire series of tests was achieved. The recovery period was reduced by an average of 15 minutes.
Плавки N 1 и 8 показали, что из-за нарушения параметров произошло в одном случае (пл. N 1) "ошлакование" окатышей, а в другом (пл. N 8) их "заметалливание". Таким образом, процессы восстановления в окатышах и раскисления стали потребовали значительной продолжительности. Кроме того, фракционный состав ферросилиция внутреннего и внешнего слоев ядра был неоптимальным, это не позволило совместить во времени процессы восстановления в окатыше и раскисления стали. Smelts Nos. 1 and 8 showed that, due to a violation of the parameters, in one case (pl. N 1), “slagging” of the pellets occurred, and in the other (pl. N 8) they were “obscured”. Thus, the recovery processes in pellets and deoxidation of steel required a considerable duration. In addition, the fractional composition of ferrosilicon of the inner and outer layers of the core was not optimal; this did not allow the processes of reduction in the pellet and deoxidation of steel to be combined in time.
Плавку N 9 проводили с использованием окатышей, изготовленных по известному способу. Процессы раскисления стали и восстановления в окатышах не совмещены во времени, поэтому они требуют значительных затрат времени. Из-за отсутствия в составе окатышей железа, их удельный вес является недостаточным для заглубления на границу раздела фаз металла и шлака. Smelting No. 9 was carried out using pellets made by a known method. The processes of steel deoxidation and reduction in pellets are not combined in time, therefore, they require a significant investment of time. Due to the absence of iron in the composition of the pellets, their specific gravity is insufficient to penetrate the metal and slag at the interface.
Claims (2)
Оксид кальция 1-3
Оксид магния 0,5-0,7
Оксид алюминия 6-8
Оксиды железа 17-19
Металлическое железо 4,0-6,5
Металлический кремний 14-17
Оксид марганца Остальное
причем отношение марганца к металлическому кремнию равно 2,3-2,6.Silica 5-7
Calcium oxide 1-3
Magnesium Oxide 0.5-0.7
Alumina 6-8
Iron oxides 17-19
Metallic iron 4.0-6.5
Silicon Metal 14-17
Manganese Oxide Else
moreover, the ratio of manganese to metallic silicon is 2.3-2.6.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU4801366 RU2033439C1 (en) | 1990-03-23 | 1990-03-23 | Pellet for direct alloying of steel by manganese and method of its production |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU4801366 RU2033439C1 (en) | 1990-03-23 | 1990-03-23 | Pellet for direct alloying of steel by manganese and method of its production |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2033439C1 true RU2033439C1 (en) | 1995-04-20 |
Family
ID=21501416
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU4801366 RU2033439C1 (en) | 1990-03-23 | 1990-03-23 | Pellet for direct alloying of steel by manganese and method of its production |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2033439C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111455169A (en) * | 2020-05-29 | 2020-07-28 | 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 | Manganese ore directly-alloyed ball and preparation method thereof |
| CN117965888A (en) * | 2024-03-27 | 2024-05-03 | 内蒙古新太元新材料有限公司 | Production method of chromite prereduced pellets |
-
1990
- 1990-03-23 RU SU4801366 patent/RU2033439C1/en active
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 1. Авторское свидетельство СССР N 905302, кл.C 22B 1/24, 1984. * |
| 2. Авторское свидетельство СССР N 1586211, кл. C 22B 1/14, 1989. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111455169A (en) * | 2020-05-29 | 2020-07-28 | 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 | Manganese ore directly-alloyed ball and preparation method thereof |
| CN117965888A (en) * | 2024-03-27 | 2024-05-03 | 内蒙古新太元新材料有限公司 | Production method of chromite prereduced pellets |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5681367A (en) | Method of producing hot metal | |
| US3591367A (en) | Additive agent for ferrous alloys | |
| US4731112A (en) | Method of producing ferro-alloys | |
| JPH06172916A (en) | Manufacturing of stainless steel | |
| RU2033439C1 (en) | Pellet for direct alloying of steel by manganese and method of its production | |
| JPS60152611A (en) | Method for modifying slag | |
| US3771999A (en) | Slag-making methods and materials | |
| KR102282018B1 (en) | Composite deoxidizer for steel making and cast steel and manufacturing method | |
| US5037609A (en) | Material for refining steel of multi-purpose application | |
| RU2110596C1 (en) | Method for producing ferromolybdenum | |
| US4190435A (en) | Process for the production of ferro alloys | |
| US4752327A (en) | Dephosphorization process for manganese alloys | |
| SU1708907A1 (en) | Aluminothermic method of producing ferrovanadium | |
| CA2354006A1 (en) | Reduction of chromium content in slag during melting of stainless steel in electric arc furnaces | |
| US3834899A (en) | Method of manufacturing low-carbon ferrochromium | |
| US1983604A (en) | Production of refined metal | |
| RU2020180C1 (en) | Method of smelting of ferrovanadium in arc electric furnace | |
| DE3610248A1 (en) | METHOD FOR PRODUCING REMOTE ALLOYS | |
| US3556774A (en) | Process for the reduction of molten iron ore | |
| US2590843A (en) | Steelmaking process | |
| KR100872906B1 (en) | Deoxidation agent of slag having enhanced reactivity | |
| SU572504A1 (en) | Method for maunfacturing iron and its alloys from iron ore | |
| SU945209A1 (en) | Batch for producing steel-melting flux | |
| SU1560569A1 (en) | Method of melting manganese-containing steel | |
| KR20030048319A (en) | Manufacturing method of iron ore sinter |