RU2086666C1

RU2086666C1 - Method of preparing refined slag for treating steel

Info

Publication number: RU2086666C1
Application number: RU95103419/02A
Authority: RU
Inventors: бов В.В. Р; В.В. Рябов; Л.Б. Казаджан; И.Я. Костромин; А.В. Карасев; В.Г. Таран; М.Г. Королев; В.И. Савченко; В.С. Кондрашкин; В.И. Лебедев
Original assignee: Акционерное общество "Новолипецкий металлургический комбинат"
Priority date: 1995-03-10
Filing date: 1995-03-10
Publication date: 1997-08-10
Also published as: RU95103419A

Abstract

FIELD: metallurgy. SUBSTANCE: electrical furnace is loaded with aluminium- containing ferroalloy and, when fused, converter slag in amount 0.1- 0.7 ferroalloy weight is added, whereupon fusion is finally held in furnace for 30-40 min. EFFECT: enhanced efficiency of smelting. 1 tbl

Description

Изобретение относится к металлургии, конкретнее к процессу получения рафинировочного шлака для последующей обработки жидкой стали. The invention relates to metallurgy, and more particularly to a process for the production of refining slag for subsequent processing of liquid steel.

Наиболее близким по технической сущности является способ получения рафинировочного шлака для обработки стали, включающий загрузку шихты и выплавку рафинировочного шлака в электропечи. При этом сырьем для получения шлака служат свежеобожженная известь, высокоглиноземистый полупродукт, технический глинозем, отходы абразивной промышленности и др. Расплавленный шлак в количестве не более 4,3% от массы металла в сталеразливочном ковше сливают в него при выпуске стали из сталеплавильного агрегата. The closest in technical essence is a method of obtaining refining slag for steel processing, including loading the charge and smelting of refining slag in an electric furnace. At the same time, freshly calcined lime, high alumina intermediate product, industrial alumina, waste from the abrasive industry, etc. serve as raw material for slag. The molten slag in the amount of not more than 4.3% of the mass of metal in the steel pouring ladle is poured into it when steel is released from the steelmaking unit.

Недостатком известного способа является необходимость расходования дорогих специальных шихтовых материалов для производства рафинировочного шлака. Кроме того, при производстве рафинировочного или синтетического шлака для последующей обработки электротехнических марок стали с ограниченным содержанием титана необходимо использование чистых по содержанию титана дефицитных высокоглиноземистых полупродуктов. The disadvantage of this method is the need for spending expensive special charge materials for the production of refining slag. In addition, in the production of refining or synthetic slag for the subsequent processing of electrical steel grades with a limited titanium content, it is necessary to use scarce high-alumina intermediate products that are pure in titanium content.

Технический эффект при использовании изобретения заключается в удешевлении процесса получения рафинировочного шлака за счет применения в шихте дешевых отходов конвертерного производства шлака. The technical effect when using the invention is to reduce the cost of the process of obtaining refining slag due to the use in the charge of cheap waste converter slag production.

Указанный технический эффект достигается тем, что в электропечь загружают шихту и выплавляют рафинировочный шлак. The specified technical effect is achieved by loading the charge into the electric furnace and refining slag is smelted.

Предлагаемый способ предпочтителен при производстве рафинировочного шлака для последующей обработки электротехнических и низкосернистых марок стали. The proposed method is preferred in the production of refining slag for the subsequent processing of electrical and low-sulfur steel grades.

Перед началом процесса получения рафинировочного шлака в электропечь загружают ферросплав, содержащий алюминий, например ферросилиций, расплавляют его, а затем присаживают конвертерный шлак, при этом расход конвертерного шлака устанавливают в пределах 0,1-0,7 от массы ферросплава. Before starting the process of producing refining slag, a ferroalloy containing aluminum, for example ferrosilicon, is melted into an electric furnace, melted, and then converter slag is planted, while the flow of converter slag is set within 0.1-0.7 by weight of the ferroalloy.

Применение ферросилиция в качестве шихты для получения рафинировочного шлака обусловлено содержанием в нем до 3% алюминия, необходимого для восстановления окислов железа и марганца, находящихся в загружаемом конверторном шлаке. The use of ferrosilicon as a mixture for the production of refining slag is due to its content of up to 3% aluminum, which is necessary for the reduction of iron and manganese oxides in the loaded converter slag.

Удешевление процесса производства рафинировочного шлака будет происходить вследствие использования в качестве шихты дешевых отходов конвертерного производства отработанного шлака, получаемого при выплавке стали в конвертере. The cost of the refining slag production process will be reduced due to the use of cheap waste from the converter production of spent slag obtained from steelmaking in the converter as a charge.

Диапазон значений эмпирического коэффициента в пределах 0,1-0,7 обусловлен стехиометрическим соотношением окислов железа и марганца, находящихся в конвертерном шлаке, и алюминием, содержащимся в ферросплаве. The range of values of the empirical coefficient in the range 0.1-0.7 is due to the stoichiometric ratio of iron and manganese oxides in the converter slag and aluminum contained in the ferroalloy.

При меньших значениях коэффициента происходит перерасход ферросплава, что приводит к дополнительному удорожанию процесса получения рафинировочного шлака. At lower values of the coefficient, the ferroalloy is overspended, which leads to an additional rise in the cost of the process for producing refining slag.

При больших значениях коэффициента содержание алюминия в ферросплаве недостаточно для восстановления окислов железа и марганца конвертерного шлака. Дальнейшее восстановление окислов железа и марганца конвертерного шлака может происходить за счет окисления других компонентов ферросплава, например кремния. Все это приводит к снижению основности и рафинировочных свойств получаемого шлака. At large values of the coefficient, the aluminum content in the ferroalloy is insufficient for the reduction of iron and manganese oxides in the converter slag. Further reduction of the iron and manganese oxides of the converter slag can occur due to the oxidation of other components of the ferroalloy, for example silicon. All this leads to a decrease in the basicity and refining properties of the resulting slag.

Указанный диапазон устанавливают в прямой пропорциональной зависимости от содержания алюминия в ферросплаве. The specified range is set in direct proportion to the aluminum content in the ferroalloy.

Анализ научно-технической и патентной литературы показывает отсутствие совпадения отличительных признаков заявляемого способа с признаками известных технических решений. На основании этого делается вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию "изобретательский уровень". The analysis of scientific, technical and patent literature shows the lack of coincidence of the distinguishing features of the proposed method with the signs of known technical solutions. Based on this, it is concluded that the claimed technical solution meets the criterion of "inventive step".

Способ получения рафинировочного шлака для обработки стали осуществляется следующим образом. A method of obtaining a refining slag for steel processing is as follows.

Пример. В процессе производства рафинировочного шлака в дуговую электропечь соответствующей емкости загружают кусковой ферросилиций марки ФС65 с содержанием алюминия до 3% и расплавляют его. После расплавления ферросилиция на расплав присаживают конвертерный шлак следующего состава, мас. CaO 52-55; SiO₂17-19; FeO 16-19; MnO 4-7; Al₂O₃ 3-6. Расплавленный ферросилиций и наведенный окислительный конвертерный шлак выдерживают в электропечи в течение 3040 мин при 1350-1450^oC и затем нагревают до 1500-1600^oC. В процессе выплавки и выдержки расплава происходит восстановление окислов железа и марганца алюминием ферросилиция. После выплавки рафинировочный шлак содержит, мас. CaO 55-58; SiO₂ 17-20; FeO 0,5-1,5; MnO 0,2-1,0; Al₂O₃ 22-27; NiO₂ не более 0,2 при основности рафинировочного шлака в пределах 2,9-3,0.Example. In the process of production of refining slag, lump ferrosilicon grade FS65 with an aluminum content of up to 3% is loaded into an electric arc furnace of the appropriate capacity and melted. After the ferrosilicon is melted, converter slag of the following composition, wt. CaO 52-55; SiO ₂ 17-19; FeO 16-19; MnO 4-7; Al ₂ O ₃ 3-6. The molten ferrosilicon and induced oxidizing converter slag are kept in an electric furnace for 3040 min at 1350-1450 ^o C and then heated to 1500-1600 ^o C. In the process of smelting and holding the melt, iron and manganese oxides are reduced by ferrosilicon aluminum. After smelting, the refining slag contains, by weight. CaO 55-58; SiO ₂ 17-20; FeO 0.5-1.5; MnO 0.2-1.0; Al ₂ O ₃ 22-27; NiO ₂ not more than 0.2 when the basicity of the refining slag in the range of 2.9-3.0.

Масса присаживаемого конвертерного шлака составляет 0,1-0,7 массы загружаемого в электропечь ферросилиция. The mass of the converter slag seated is 0.1-0.7 of the mass of ferrosilicon loaded into the electric furnace.

В процессе получения рафинировочного шлака снижается окисленность конвертерного шлака за счет восстановления окислов железа и марганца, а также происходит увеличение содержания в нем Al₂O₃ с одновременным увеличением его основности. Все это приводит к увеличению десульфурирующей способности получаемого рафинировочного шлака при дальнейшей обработке электротехнической стали марки ЭИО401.In the process of obtaining refining slag, the oxidation of converter slag is reduced due to the reduction of iron and manganese oxides, as well as an increase in Al ₂ O ₃ content with a simultaneous increase in its basicity. All this leads to an increase in the desulfurizing ability of the resulting refining slag during further processing of electrical steel EIO401.

В таблице приведены примеры осуществления способа получения рафинировочного шлака для обработки стали с различными технологическими параметрами. The table shows examples of the method for producing refining slag for processing steel with various technological parameters.

В примере 1 вследствие недостаточного количества присаживаемого конвертерного шлака происходить перерасход ферросилиция, что приводит к удорожанию процесса получения рафинировочного шлака. In Example 1, due to an insufficient amount of converter slag seated, ferrosilicon overspending occurs, which leads to an increase in the cost of the refining slag production process.

В примере 5 вследствие большого количества присаживаемого конвертерного шлака содержание алюминия в ферросплаве недостаточно для восстановления окислов железа и марганца конвертерного шлака. Дальнейшее восстановление окислов железа и марганца конвертерного шлака может происходить за счет окисления других компонентов ферросплава, например кремния. Все это приводит к снижению основности и рафинировочных свойств получаемого шлака. In Example 5, due to the large amount of converter slag seated, the aluminum content in the ferroalloy is insufficient to reduce iron oxide and manganese converter slag. Further reduction of the iron and manganese oxides of the converter slag can occur due to the oxidation of other components of the ferroalloy, for example silicon. All this leads to a decrease in the basicity and refining properties of the resulting slag.

В примере 6, прототипе, вследствие отсутствия подачи в расплав конвертерного шлака происходит удорожание процесса получения рафинировочного шлака. In example 6, the prototype, due to the lack of feed to the melt converter slag, the process of obtaining refining slag becomes more expensive.

В примерах 2-4 вследствие подачи в расплав конвертерного шлака в оптимальных количествах происходит удешевление процессов получения рафинировочного шлака с высокими рафинировочными свойствами. In examples 2-4, due to the supply of converter slag to the melt in optimal quantities, the processes of obtaining refining slag with high refining properties are cheapened.

Применение предлагаемого способа позволяет снизить стоимость процесса получения рафинировочного шлака на 5-10% при одновременном повышении рафинировочных свойств. Зкономический эффект подсчитан в сравнении с базовым объектом, за который принят способ получения рафинировочного шлака на Новолипецком металлургическом комбинате. The application of the proposed method allows to reduce the cost of the process of obtaining refining slag by 5-10% while improving the refining properties. The economic effect is calculated in comparison with the base object, for which the method of obtaining refining slag at the Novolipetsk Metallurgical Plant is accepted.

Claims

A method of producing refining slag for steel processing, comprising loading a mixture into an electric arc furnace, melting it and smelting refining slag, characterized in that a ferroalloy containing aluminum is used as a charge, and after its melting, converter slag is charged at a flow rate of 0.1 0 , 7 by weight of the ferroalloy, then the subsequent exposure of the melt in an electric furnace is carried out for 30 to 40 minutes.