RU2075520C1

RU2075520C1 - Charge preparation for steel making

Info

Publication number: RU2075520C1
Application number: SU5059435/02A
Authority: RU
Inventors: Г.А. Дорофеев; А.П. Пухов; А.С. Белкин; Е.Н. Ивашина; А.В. Макуров; А.Г. Ситнов
Original assignee: Научно-производственное малое предприятие "Интерметсервис"
Priority date: 1992-08-24
Filing date: 1992-08-24
Publication date: 1997-03-20

Abstract

FIELD: nonferrous metallurgy. SUBSTANCE: charge preparation for steel making additionally has material including calcium oxide with the following amount of components, mas.%: iron ore pellets 5-35; material including calcium oxide 5-35; the balance cast iron. Charge preparation in the capacity of material including calcium oxide has sinter and pure calcium oxide with the following amount of components, mas.%: iron ore pellets 5-35; sinter 3-20; pure calcium oxide 2-15; the balance, cast iron. Sinter in charge preparation has the following chemical composition, %: Fe, 46.0-58.0; FeO, 9.7-24.6; SiO₂, 5.2-12.1; CaO, 6.3-14.3; Al₂O₃, 0.9-2.9; MgO, 0.5-2.8; MnO, 0.13-2.2; S, 0.014-1.07; with basicity

Description

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к электросталеплавильному производству. The invention relates to ferrous metallurgy, in particular to electric steel production.

В качестве шихтовой заготовки при выплавке стали широко применяется твердый передельный чугун по ГОСТ 805 80, используемый в мартеновском скрап-процессе и в дуговых электропечах. Применение данного материала при выплавке стали вызывает необходимость ввода твердого или газообразного окислителя. Solid billets cast iron in accordance with GOST 805 80, which is used in the open-hearth scrap process and in electric arc furnaces, is widely used as a billet for steelmaking. The use of this material in steelmaking necessitates the introduction of a solid or gaseous oxidizing agent.

Наиболее близкой к заявляемой является шихтовая заготовка в виде железорудных окатышей, залитых чугуном [1] Использование такой шихтовой заготовки позволяет сократить количество окислителя и улучшить условия дефосфорации. Однако отсутствие в составе шихтовой заготовки компонентов, обладающих десульфурирующими свойствами, не позволяет удалять серу, содержащуюся в чугуне, составляющем основу шихтовой заготовки. Closest to the claimed is a billet stock in the form of iron ore pellets, cast iron [1] The use of such a billet stock can reduce the amount of oxidizing agent and improve the conditions of dephosphorization. However, the absence of components having desulfurizing properties in the composition of the billet billet does not allow removal of sulfur contained in the cast iron, which forms the basis of the billet billet.

Цель изобретения повышение степени десульфурации и дефосфорации металла. The purpose of the invention is to increase the degree of desulfurization and dephosphorization of the metal.

Цель достигается тем, что шихтовая заготовка для сталеплавильного производства, включающая железорудные окатыши, чугун, дополнительно содержит материал, включающий оксид кальция при следующем соотношении компонентов, мас. The goal is achieved in that the billet for steelmaking, including iron ore pellets, cast iron, further comprises a material including calcium oxide in the following ratio of components, wt.

Железорудные окатыши 5,0 35,0
Материал, включающий оксид кальция 5,0 35,0
Чугун Основа
В качестве материала, включающего оксид кальция, она содержит агломерат при следующем соотношении компонентов, мас.Iron ore pellets 5.0 35.0
Material including calcium oxide 5.0 35.0
Cast Iron Base
As a material comprising calcium oxide, it contains agglomerate in the following ratio of components, wt.

Железорудные окатыши 5,0 35,0
Агломерат 5,0 35,0
Чугун Основа
В качестве материала, включающего оксид кальция, она также содержит агломерат и чистый оксид кальция при следующем соотношении компонентов, мас.Iron ore pellets 5.0 35.0
Agglomerate 5.0 35.0
Cast Iron Base
As a material including calcium oxide, it also contains agglomerate and pure calcium oxide in the following ratio of components, wt.

Железорудные окатыши 5,0 35,0
Агломерат 3,0 20
Оксиды кальция 2,0 15,0
Чугун Основа
Агломерат имеет следующий состав, мас.Iron ore pellets 5.0 35.0
Agglomerate 3.0 20
Calcium oxides 2.0 15.0
Cast Iron Base
The agglomerate has the following composition, wt.

Fe 46,0 58,0
FeO 9,7 24,6
SiO₂ 5,2 12,1
CaO 6,3 14,3
Al₂O₃ 0,9 2,9
MgO 0,5 2,8
MnO 0,13 2,2
S 0,014 1,07
при основности

В процессе расплавления шихтовой заготовки оксиды железа, поступающие из железорудных окатышей, и оксиды кальция образуют шлаковую фазу, которая одновременно реагирует с серой и фосфором, способствуя рафинированию расплава от этих примесей. Развитая поверхность контакта чугун-оксиды ускоряет десульфурацию и дефосфорацию, а также позволяет совместить эти процессы.Fe 46.0 58.0
FeO 9.7 24.6
SiO ₂ 5.2 12.1
CaO 6.3 14.3
Al ₂ O ₃ 0.9 2.9
MgO 0.5 2.8
MnO 0.13 2.2
S 0.014 1.07
with basicity

In the process of melting the billet, iron oxides coming from iron ore pellets and calcium oxides form a slag phase, which simultaneously reacts with sulfur and phosphorus, contributing to the refinement of the melt from these impurities. The developed contact surface of cast iron oxides accelerates desulfurization and dephosphorization, and also allows you to combine these processes.

Количество железорудных окатышей и материала, содержащего оксид кальция соответственно в пределах 5 35 и 5 35% обеспечивает достижение наилучших результатов. При содержании окатышей и материала, содержащего оксид кальция, менее 5% каждого компонента не достигается требуемой степени удаления серы и фосфора. В случае их содержания выше 35% каждого количество шлаковой фазы получается чрезмерным, увеличивая расход компонентов и затраты тепла на их расплавление, и не дает заметного повышения степени рафинирования. The amount of iron ore pellets and material containing calcium oxide, respectively, in the range of 5 35 and 5 35% ensures the achievement of the best results. When the content of pellets and material containing calcium oxide is less than 5% of each component, the required degree of removal of sulfur and phosphorus is not achieved. If their content is above 35% of each, the amount of slag phase is excessive, increasing the consumption of components and the cost of heat for their melting, and does not significantly increase the degree of refining.

Наиболее предпочтительным материалом, включающим оксид кальция, является агломерат в количестве 5 35% обладающий пониженной температурой плавления и содержащий предварительно подготовленную шлаковую фазу. Благодаря этому улучшаются условия рафинирования. При количестве агломерата менее 5% эффективность рафинирования снижается, так как большая часть оксидов железа расходуется на окисление углерода, кремния и марганца чугуна, что приводит к снижению оксидов железа в шлаковом расплаве и ухудшению дефосфорации. Содержание агломерата выше 35% является нежелательным, поскольку количество шлаковой фазы получается больше требуемого для удаления серы и фосфора. The most preferred material, including calcium oxide, is an agglomerate in an amount of 5 to 35% having a lower melting point and containing a pre-prepared slag phase. This improves the refining conditions. When the amount of agglomerate is less than 5%, the refinement efficiency decreases, since most of the iron oxides are spent on the oxidation of carbon, silicon and manganese cast iron, which leads to a decrease in the iron oxides in the slag melt and the deterioration of dephosphorization. An agglomerate content above 35% is undesirable since the amount of slag phase is greater than that required to remove sulfur and phosphorus.

Повышение эффективности рафинирующей способности компонентов шихтовой заготовки достигается за счет дополнительного ввода чистого оксида кальция при соответствующем сокращении количества агломерата. При этом основность шлака повышается до уровня 1,5 2,8, что отвечает условиям максимального вспенивания шлака и повышенной степени его удаления из печи вместе с экстрагированными им серой и фосфором. При доле чистого оксида кальция менее 2 мас. основность шлака увеличивается слабо, что снижает возможность рафинирования. При увеличении доли чистого оксида кальция выше 15 мас. основность шлака получается чрезмерно высокой, а жидкотекучесть его резко снижается. Поэтому увеличение количества чистого оксида кальция выше 15 мас. нерационально. Improving the efficiency of the refining ability of the components of the billet stock is achieved by additional input of pure calcium oxide with a corresponding reduction in the amount of sinter. In this case, the basicity of the slag rises to a level of 1.5 to 2.8, which meets the conditions for maximum foaming of the slag and an increased degree of its removal from the furnace, together with sulfur and phosphorus extracted by it. When the proportion of pure calcium oxide is less than 2 wt. the basicity of the slag increases slightly, which reduces the possibility of refining. With an increase in the proportion of pure calcium oxide above 15 wt. the basicity of the slag is excessively high, and its fluidity is sharply reduced. Therefore, an increase in the amount of pure calcium oxide above 15 wt. irrational.

Максимальный эффект достигается, когда агломерат имеет основность в пределах 0,94 2,01 и приведенный выше химический состав. При этих значениях активность оксидов железа и оксидов кальция, а также вспенивающая способность шлака достигают максимальных значений, что обеспечивает более полную экстракцию серы и фосфора шлаком и их удаление. При основности как менее 0,9, так и более 2,01 шлак плохо вспенивается, а активность оксидов железа и оксидов кальция снижается. The maximum effect is achieved when the agglomerate has a basicity in the range of 0.94 2.01 and the above chemical composition. At these values, the activity of iron oxides and calcium oxides, as well as the foaming ability of the slag, reach their maximum values, which ensures more complete extraction of sulfur and phosphorus by the slag and their removal. With a basicity of both less than 0.9 and more than 2.01, the slag foams poorly, and the activity of iron oxides and calcium oxides decreases.

Для оценки предлагаемого и известного материалов проведена серия плавок с применением состава материала как в указанных пределах, так и с выходом за их пределы. To evaluate the proposed and well-known materials, a series of swimming trunks was carried out using the composition of the material both within the specified limits and beyond.

Пример. Шихтовую заготовку получали путем заливки жидкого чугуна, расплавляемого в индукционной печи, в мульды разливочной машины чугуна, предварительно заполненные железорудными окатышами, материалом, включающим оксид кальция, в том числе агломератом, и известь. Полученную заготовку расплавляли в индукционной печи и определяли на основе анализа металла степень десульфурации и дефосфорации при различном составе шихтовой заготовки. Результаты опробования предлагаемой заготовки и известного материала приведены в таблице. Example. A billet of billet was obtained by pouring molten iron, melted in an induction furnace, into molds of a casting machine of cast iron, pre-filled with iron ore pellets, a material including calcium oxide, including sinter, and lime. The obtained billet was melted in an induction furnace and the degree of desulfurization and dephosphorization was determined based on the analysis of the metal with a different composition of the charge billet. The test results of the proposed workpiece and known material are shown in the table.

Приведенные данные показывают, что шихтовая заготовка предлагаемого состава обеспечивает повышение степени десульфурации на 15 36% и степени дефосфорации на 10 20% The data show that the billet of the proposed composition provides an increase in the degree of desulfurization by 15 36% and the degree of dephosphorization by 10 20%

Claims

1. The billet for steelmaking, including iron ore pellets and cast iron, characterized in that it further comprises a material comprising calcium oxide, in the following ratio, wt.

Iron ore pellets 5 35
Material including calcium oxide 5 35
Cast Iron Else
2. The workpiece according to claim 1, characterized in that as a material comprising calcium oxide, it contains agglomerate.

3. The workpiece according to claim 1, characterized in that as a material comprising calcium oxide, it contains agglomerate and pure calcium oxide in the following ratio, wt.

Iron ore pellets 5 35
Agglomerate 3 20
Calcium Oxide 2 15
Cast Iron Else
4. The workpiece according to claims 2 and 3, characterized in that the sinter contains the following components, wt.

Fe 46 58
FeO 9.7 24.6
SiO ₂ 5.2 12.0
CaO 6.3 14.3
Al ₂ O ₃ 0.9 2.9
MgO 0.5 2.8
MnO 0.13 2.2
S 0.014 1.07
and its basicity CaO / SiO ₂ 0.94 2.01.