RU2083676C1

RU2083676C1 - Method of heat conduction

Info

Publication number: RU2083676C1
Application number: RU94001238A
Authority: RU
Inventors: М.А. Спиртус; М.А. Цейтлин; А.С. Белкин; Э.Э. Миникес; С.Г. Мурат; Г.П. Зуев; А.Г. Ситнов
Original assignee: Товарищество с ограниченной ответственностью - компания "Металл"
Priority date: 1994-01-14
Filing date: 1994-01-14
Publication date: 1997-07-10
Also published as: RU94001238A

Abstract

FIELD: ferrous metallurgy, particular, blast-furnace production; applicable in charging of burden materials into blast furnace. SUBSTANCE: the offered method includes charging of iron ore materials coke, fluxes and their supply to blast furnace through furnace top. Part of metal additives is charged in form of mixture of metal concentrate produced by methods of enrichment of wastes of metallurgical production fractions of 10-50 mm and 50 250 mm in ratio of 1:(0.2-5.0) in the amount of 10-70% of the total mass of metal additives. EFFECT: higher efficiency. 3 cl, 2 tbl

Description

Изобретение относится к черной металлургии, конкретно к доменному производству, и может быть использовано при загрузке шихтовых материалов в доменную печь. The invention relates to ferrous metallurgy, specifically to blast furnace production, and can be used when loading charge materials into a blast furnace.

На различных этапах металлургического, машиностроительного, химического и других производств получаются побочные продукты, которые могут служить дешевым сырьем для выплавки чугуна и часто применяются в качестве заменителей железных руд или флюсов. К таким продуктам относятся
колошниковая пыль, которая образуется при истирании шихтовых материалов и выносится газами через колошник доменной печи;
некоторые мартеновские шлаки, содержащие 12-20% Fe, 7-10% Mn и 40-50% CaO;
сварочный шлак, который является отходом прокатного производства и получается в нагревательных печах прокатных цехов при соединении окислов железа (окалины) с футеровкой печи. Он содержит около 50% Fe;
окалина представляет собой окислы железа, образующиеся на поверхности слитка при нагреве перед прокаткой. По химическому составу это почти чистая Fe₃O₄, по физическим свойствам мелкий сыпучий материал;
металлодобавки, используемые в доменном производстве, поступают в виде малогабаритного оборотного скрапа. Чугунный скрап, образующийся как отходы при выпуске чугуна из печи и при его разливке после измельчения до 200-300 мм, а также чугунную стружку, образующуюся при механической обработке чугунных отливок на линейных и машиностроительных заводах, вводят в шихту доменных печей.At various stages of the metallurgical, engineering, chemical and other industries, by-products are obtained that can serve as cheap raw materials for the smelting of pig iron and are often used as substitutes for iron ores or fluxes. These products include
blast furnace dust, which is formed by abrasion of charge materials and is carried out by gases through the blast furnace top;
some open-hearth slags containing 12-20% Fe, 7-10% Mn and 40-50% CaO;
welding slag, which is a waste of rolling production and is obtained in heating furnaces of rolling shops by combining iron oxides (dross) with the furnace lining. It contains about 50% Fe;
scale is iron oxides formed on the surface of an ingot when heated before rolling. In terms of chemical composition, it is almost pure Fe ₃ O ₄ ; in terms of physical properties, it is a fine bulk material;
metal additives used in blast furnace production come in the form of small-sized recycled scrap. Cast iron scrap, which is generated as waste when cast iron is removed from the furnace and cast after grinding to 200-300 mm, as well as cast iron shavings generated during the machining of cast iron in linear and machine-building plants, are introduced into the charge of blast furnaces.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому техническому результату является способ выплавки чугуна, включающий загрузку через колошник печи железорудных материалов, кокса, флюсов и металлодобавок (см. авт. св. N 152769, С21 В 5/02, 1989 г.)
Расход металлодобавок в шихту должен быть строго постоянным и равномерным. При необходимости ввода в шихту металлодобавок надо производить корректировку рудной нагрузки и количества известняка в шихту. На I т металлодобавки в подачу необходимо дать 250 кг кокса с корректировкой основности шихты. Повышение расхода металлодобавок на 10 кг на 1т чугуна уменьшает расход кокса на 0,3% и увеличивает производительность доменной печи на 0,5%
Технический результат данного изобретения заключается в уменьшении расхода топлива на выплавку единицы продукции.The closest in technical essence and the achieved technical result is a method of smelting cast iron, comprising loading iron ore materials, coke, fluxes and metal additives through the furnace top (see ed. St. N 152769, C21 5/02, 1989)
The consumption of metal additives in the charge should be strictly constant and uniform. If it is necessary to introduce metal additives into the charge, the ore load and the amount of limestone in the charge must be adjusted. At I t of metal additive, 250 kg of coke must be supplied to the feed with adjustment of the basicity of the charge. An increase in the consumption of metal additives by 10 kg per 1 ton of cast iron reduces the consumption of coke by 0.3% and increases the productivity of the blast furnace by 0.5%
The technical result of this invention is to reduce fuel consumption for the smelting of a unit of production.

Технический результат достигается тем, что в способе ведения плавки, включающем загрузку через колошник доменной печи железорудных материалов, кокса, флюсов и металлодобавок, согласно изобретению часть металлодобавок в количестве 10-70% от их общей массы загружают в виде смеси металлических концентратов, которые получают методами обогащения из отходов металлургического производства, при этом смесь состоит из фракций 10-50 мм и 50-250 мм в соотношении соответственно I (0,2 0,5). The technical result is achieved by the fact that in the smelting method, which includes loading iron ore materials, coke, fluxes and metal additives through the blast furnace top, according to the invention, a part of metal additives in the amount of 10-70% of their total mass is loaded in the form of a mixture of metal concentrates, which are obtained by methods enrichment from waste from metallurgical production, while the mixture consists of fractions of 10-50 mm and 50-250 mm in a ratio of I (0.2 0.5), respectively.

Металлический концентрат фракцией 10-50 мм имеет следующий химический состав, мас. The metal concentrate fraction of 10-50 mm has the following chemical composition, wt.

Железо 71,0-90,1
Углерод 2,0-4,7
Марганец 0,3-1,2
Кремний 0,4-3,6
Окись кальция 2,1-10,5
Окись магния 0,3-1,5
Закись железа 0,40-5,1
Окись марганца 0,01-0,4
Кремнезем 1,9-9,5
Глинозем 0,5-3,6
Фосфор 0,11-0,3
Сера 0,10-0,40
Графит 0,4-5,9
Пятиокись фосфора 0,4-0,7
Металлический концентрат фракцией 50-250 мм имеет следующий химический состав, мас.Iron 71.0-90.1
Carbon 2.0-4.7
Manganese 0.3-1.2
Silicon 0.4-3.6
Calcium oxide 2.1-10.5
Magnesium Oxide 0.3-1.5
Iron oxide 0.40-5.1
Manganese oxide 0.01-0.4
Silica 1.9-9.5
Alumina 0.5-3.6
Phosphorus 0.11-0.3
Sulfur 0.10-0.40
Graphite 0.4-5.9
Phosphorus pentoxide 0.4-0.7
The metal concentrate fraction of 50-250 mm has the following chemical composition, wt.

Железо 80,6-90,1
Углерод 2,0-4,7
Марганец 0,3-1,2
Кремний 0,4-3,6
Окись кальция 2,1-6,3
Окись магния 0,3-0,9
Закись железа 0,25-3,9
Окись марганца 0,01-0,4
Кремнезем 1,9-5,7
Глинозем 0,2-3,4
Фосфор 0,13-0,3
Сера 0,14-0,4
Графит 0,4-4,1
Пятиокись фосфора 0,45-0,8.Iron 80.6-90.1
Carbon 2.0-4.7
Manganese 0.3-1.2
Silicon 0.4-3.6
Calcium oxide 2.1-6.3
Magnesium Oxide 0.3-0.9
Iron oxide 0.25-3.9
Manganese oxide 0.01-0.4
Silica 1.9-5.7
Alumina 0.2-3.4
Phosphorus 0.13-0.3
Sulfur 0.14-0.4
Graphite 0.4-4.1
Phosphorus pentoxide 0.45-0.8.

Наличие в металлическом концентрате металлического железа и графита позволяет экономить кокс при выплавке чугуна за счет уменьшения расхода энергетических ресурсов на восстановление окислов железа и наличия дополнительной части топлива (графит). The presence of metallic iron and graphite in a metal concentrate saves coke during the smelting of pig iron by reducing the consumption of energy resources for the reduction of iron oxides and the presence of an additional part of the fuel (graphite).

Смесь металлического концентрата фракции 10-50 мм с фракцией 50-250 мм имеет развитую поверхность, образующуюся после обработки отходов металлургического производства (плотность смеси 2,0-3,0 г/см³), позволяет также улучшить газопроницаемость и проплавляемость шихты.A mixture of a metal concentrate of a fraction of 10-50 mm with a fraction of 50-250 mm has a developed surface, which is formed after processing the waste from metallurgical production (mixture density 2.0-3.0 g / cm ³ ), and also allows to improve the gas permeability and meltability of the charge.

Металлический концентрат фракций 10-50 мм и 50-250 мм является оптимальным по гранулометрическому составу в случае его применяемости при выплавке чугуна в доменной печи (фракция менее 10 мм вызывает повышенный вынос мелких частиц с отходящими газами и находит применение при спекании агломерационной шихты; фракция более 250 мм вызывает затруднения при транспортировке, складировании и загрузке металлошихты в плавительные агрегаты). Смесь металлических концентратов состоит из фракции 10-50 мм и 50-250 мм при соотношении соответственно I (0,2 0,5). Если соотношение мелкой фракции к крупной будет больше, чем I: 0,2, то это уменьшает состав вводимого железа и увеличивает количественный состав шлакообразующих. The metal concentrate of fractions of 10–50 mm and 50–250 mm is optimal in terms of particle size distribution when applicable to smelting cast iron in a blast furnace (a fraction of less than 10 mm causes an increased removal of small particles with exhaust gases and is used in sintering of a sinter mixture; 250 mm causes difficulties during transportation, storage and loading of metal charge in swimming units). A mixture of metal concentrates consists of a fraction of 10-50 mm and 50-250 mm with a ratio of I (0.2 0.5), respectively. If the ratio of the small fraction to the large is greater than I: 0.2, then this reduces the composition of the introduced iron and increases the quantitative composition of the slag-forming ones.

Если соотношение мелкой фракции к крупной будет меньше, чем I 5,0, то это уменьшая количественный состав вводимого с металлическим концентратом графита и не позволяет получать намеченной экономии кокса. If the ratio of the fine fraction to the large is less than I 5.0, then this reduces the quantitative composition of the graphite introduced with the metal concentrate and does not allow one to obtain the intended coke savings.

Смесь металлического концентрата вводят в количестве (10-70)% от общей массы металлодобавок. В случае, если металлический концентрат вводят в доменную печь в количестве меньшем, чем 10% от общей массы металлодобавок, то практически не- заметна экономия кокса при прочих равных условиях. A mixture of metal concentrate is introduced in an amount of (10-70)% of the total mass of metal additives. If the metal concentrate is introduced into the blast furnace in an amount of less than 10% of the total mass of metal additives, then coke saving is practically not noticeable, ceteris paribus.

В случае, если металлический концентрат вводят в доменную печь в количестве, большем 70% от общей массы металлодобавок, то появляется проблема с использованием доменного скрапа. If the metal concentrate is introduced into the blast furnace in an amount greater than 70% of the total mass of metal additives, then there is a problem with the use of blast furnace scrap.

Всего металлодобавок вводят в количестве до 120 кг на 1 т чугуна. In total, metal additives are introduced in an amount of up to 120 kg per 1 ton of cast iron.

После переработки отходов металлургического производства были получены партии металлического концентрата фракции 10-50 мм (составы 1-3) и фракции 50-250 мм (составы 4-6), химический состав которых, их плотность см. в табл. I. After processing the waste from metallurgical production, batches of a metal concentrate of a fraction of 10-50 mm (compositions 1-3) and a fraction of 50-250 mm (compositions 4-6) were obtained, the chemical composition of which, their density, see table. I.

Готовили смесь фракци1 10-50 мм и 50-250 мм в различном соотношении и различных количествах от общей массы металлодобавок, в доменной печи выплавляли передельный чугун, снижение расхода кокса при этом см в табл.2 в сравнении с базовым объектом применение в качестве металлодобавок чугунного скрапа и чугунной стружки. A mixture of fractions1 of 10–50 mm and 50–250 mm was prepared in various proportions and in different quantities from the total mass of metal additives, pig iron was smelted in a blast furnace, and coke consumption was reduced in this case, see table 2 in comparison with the base object, the use of cast iron as metal additives scrap and pig-iron shavings.

Таким образом, применение в качестве части металлодобавок смеси разных фракций металлического концентрата позволяет снизить расход кокса по сравнению с базовым объектом на 5-15% (т.е. повышение расхода заявляемой металлодобавки на 10 кг на 1 т чугуна уменьшает расход кокса на 0,315 0,345%). Thus, the use as a part of metal additives of a mixture of different fractions of a metal concentrate can reduce the coke consumption by 5-15% compared with the base object (i.e., increasing the consumption of the inventive metal additives by 10 kg per 1 ton of cast iron reduces the coke consumption by 0.315 0.345% )

Claims

1. The method of melting, including loading through the top of a blast furnace of iron ore materials, coke, fluxes and metal additives, characterized in that part of the metal additives in the amount of 10 70% of their total mass is loaded in the form of a mixture of metal concentrates, which are obtained by enrichment methods from metallurgical waste production, while the mixture consists of fractions of 10 50 mm and 50 250 mm in a ratio of 1 0.2 - 5.0, respectively.

2. The method according to claim 1, characterized in that the metal concentrate fraction of 10 50 mm has the following composition,
Iron 71.0 90.1
Carbon 2.0 4.7
Manganese 0.3 1.2
Silicon 0.4 3.6
Calcium oxide 2.1 10.5
Magnesium Oxide 0.3 1.5
Iron oxide 0.40 5.1
Manganese oxide 0.01 0.4
Silica 1.9 9.5
Alumina 0.5 3.6
Phosphorus 0.11 0.3
Sulfur 0.10 0.40
Graphite 0.4 5.9
Phosphorus pentoxide 0.4 0.7
3. The method according to claim 1, characterized in that the metal concentrate fraction of 50 to 250 mm has the following composition,
Iron 80.6 90.1
Carbon 2.0 4.7
Manganese 0.3 1.2
Silicon 0.4 3.6
Calcium oxide 2.1 6.3
Magnesium Oxide 0.3 0.9
Iron Oxide 0.25 3.9
Manganese oxide 0.01 0.4
Silica 1.9 5.7
Alumina 0.2 3.4
Phosphorus 0.13 0.3
Sulfur 0.14 0.4
Graphite 0.4 4.1
Phosphorus pentoxide 0.45 0.8n