RU2134299C1 - Method of melting ferromanganese in blast furnace - Google Patents

Method of melting ferromanganese in blast furnace Download PDF

Info

Publication number
RU2134299C1
RU2134299C1 RU99100158A RU99100158A RU2134299C1 RU 2134299 C1 RU2134299 C1 RU 2134299C1 RU 99100158 A RU99100158 A RU 99100158A RU 99100158 A RU99100158 A RU 99100158A RU 2134299 C1 RU2134299 C1 RU 2134299C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
iron
flux
ferromanganese
ferrite
content
Prior art date
Application number
RU99100158A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
З.Е. Рубин
Г.Е. Некрасов
С.В. Брусенко
С.В. Шепилов
В.И. Титов
В.П. Хайдуков
Э.Д. Бабаев
М.Д. Бабаев
Станислав Львович Ярошевский
М.Л. Бродский
Original Assignee
Хайдуков Владислав Павлович
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Хайдуков Владислав Павлович filed Critical Хайдуков Владислав Павлович
Priority to RU99100158A priority Critical patent/RU2134299C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2134299C1 publication Critical patent/RU2134299C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

FIELD: production of ferromanganese in blast furnaces. SUBSTANCE: method involves charging manganese ore material, solid fuel, iron-bearing material and slag-forming components into blast furnace. Ferrite-calcic flux containing oxides of Fe, Si, Ca and other elements contained in iron ore material may be used as iron bearing material. Iron ore material has Cao/SiO O2 ratio of at least 3 at total iron content of at least 27% and silicon dioxide (SiO O2) of 1-7%. Amount of ferrite-calcic flux to be introduced is calculated from formula: Q(fcf)=[1,000-(Mn+C+Si+P+S)-Q(c)A(C)Fe(ca)-(Σ Q(mo) Fe(mo)-(Σ Q(ibc)] / Fe(fcf), where Mn, C, Si, P, S is content of respective elements in 1 ton of ferromanganese of predetermined composition, kg; Q(c), Q(mo), Q(fcf), Q(ibc) is specific consumption (per 1 ton of ferromanganese) of coke, manganese ores, ferrite-calcic flux, other iron-bearing components, kg/t; Fe(ca), Fe(mo), Fe(fcf), Fe(ibc) is content of iron in coke ash, one concrete manganese ore, ferrite calcic flux, other concrete iron-bearing component, weight part; A is content of ash in coke, weight part. Usage of ferrite-calcic flux as slag-forming component in blast-furnace burden during melting of ferromanganese allows raw flux and expensive iron-bearing components to be partially or completely excluded from blast-furnace burden. EFFECT: increased efficiency and reduced production costs. 2 cl, 1 tbl, 1 ex

Description

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к производству ферромарганца в доменных печах. The invention relates to ferrous metallurgy, in particular to the production of ferromanganese in blast furnaces.

При выплавке ферромарганца для высокопроизводительной работы доменной печи особенно важен правильный подбор шлакового режима. When smelting ferromanganese for the high-performance operation of the blast furnace, the correct selection of the slag regime is especially important.

Известно [1] , что поддержание основности шлака в пределах CaO/SiO2 = 1,1-1,6 позволяет обеспечить высокий физический нагрев горна и продуктов плавки и, тем самым, создать наиболее благоприятные условия для восстановления оксида марганца (MnO) и увеличить коэффициент утилизации марганца, снизить выход шлака и уменьшить расход кокса.It is known [1] that maintaining the basicity of slag within CaO / SiO 2 = 1.1-1.6 allows for high physical heating of the hearth and smelting products and, thus, to create the most favorable conditions for the reduction of manganese oxide (MnO) and increase utilization rate of manganese, reduce slag yield and reduce coke consumption.

При традиционной технологии выплавки ферромарганца в доменной печи, включающей восстановление и проплавку, как правило, "кислых" марганцевых руд или их концентратов и железосодержащих компонентов (металлодобавка, окатыши и др. ), получения тугоплавких шлаков нужной основности достигают за счет добавления в шихту основного флюса - смеси обычного и доломитизированного известняка [2]. With the traditional technology of smelting ferromanganese in a blast furnace, which includes the reduction and smelting, as a rule, of “acidic” manganese ores or their concentrates and iron-containing components (metal additives, pellets, etc.), the production of refractory slags of the required basicity is achieved by adding a basic flux to the charge - a mixture of conventional and dolomitic limestone [2].

Недостатком данной технологии, принятой нами за прототип, является необходимость использования в составе шихты большого количества обычного и/или доломитизированного известняка (0,5- 1,0 т/т ферромарганца), а также дорогостоящих и дефицитных железорудных окатышей и металлодобавок, железной руды, что приводит к увеличению выхода шлака, перерасходу кокса и увеличению себестоимости ферромарганца. The disadvantage of this technology, which we adopted as a prototype, is the need to use a large amount of conventional and / or dolomitic limestone (0.5-1.0 t / t ferromanganese) in the mixture, as well as expensive and scarce iron ore pellets and metal additives, iron ore, which leads to an increase in slag yield, cost overruns of coke and an increase in the cost of ferromanganese.

Указанные недостатки пытались устранить, используя в шихте при выплавке ферромарганца офлюсованный марганцовистый материал (ОМА) [3]. Однако, несмотря на то, что использование ОМА позволило значительно снизить расход сырого флюса, данный метод не нашел широкого применения в производстве, так как, с одной стороны, не удалось достичь рационального режима спекания ОМА, а с другой стороны, такой путь приводит к существенному (на 40-50%) удорожанию стоимости марганецсодержащей части шихты. These shortcomings were tried to be eliminated using the fluxed manganese material (OMA) in the charge during ferromanganese smelting [3]. However, despite the fact that the use of OMA has significantly reduced the consumption of crude flux, this method has not been widely used in production, since, on the one hand, it was not possible to achieve a rational sintering regime of OMA, and on the other hand, this pathway leads to a significant (40-50%) higher cost of the manganese-containing part of the charge.

Целью изобретения является частичный или полный вывод из состава доменной шихты при выплавке ферромарганца сырого флюса (обычного и доломитизированного известняка) и дорогостоящих железосодержащих компонентов, повышение производительности печи, снижение расхода кокса и себестоимости сплава. The aim of the invention is a partial or complete withdrawal from the composition of the blast furnace mixture during smelting of ferromanganese crude flux (ordinary and dolomitic limestone) and expensive iron-containing components, increasing furnace productivity, reducing coke consumption and alloy cost.

Указанная цель достигается тем, что в способе выплавки ферромарганца, включающем загрузку в доменную печь марганецсодержащих рудных материалов, твердого топлива, железосодержащих материалов и шлакообразующих компонентов, согласно изобретению в качестве шлакообразующего компонента предлагается использовать ферритно-кальциевый флюс (ФКФ), состоящий из оксидов Fe, Si, Ca и других элементов, входящих в железорудный материал, в котором отношение CaO/SiO2 составляет не менее 3 при содержании Feобщ не менее 27% и SiO2 от 1 до 7%.This goal is achieved by the fact that in the method of smelting ferromanganese, which includes loading manganese-containing ore materials, solid fuel, iron-containing materials and slag-forming components into a blast furnace, according to the invention, it is proposed to use calcium ferritic flux (PCF) consisting of Fe oxides as a slag-forming component, Si, Ca and other elements included in iron ore material in which the ratio of CaO / SiO 2 is not less than 3 at a content of Fe commonly at least 27% SiO 2 and from 1 to 7%.

ФКФ, у которого увеличено содержание SiO2 или уменьшено соотношение CaO/SiO2 как правило, обладает низкой механической прочностью и его использование ухудшает газодинамические условия в печи, что приводит к снижению ее производительности.PCF, in which the SiO 2 content is increased or the CaO / SiO 2 ratio is reduced, usually has low mechanical strength and its use worsens the gas-dynamic conditions in the furnace, which leads to a decrease in its productivity.

Предлагаемый для использования ферритно-кальциевый флюс представляет собой частный случай ферритно-кальциевого флюса, описанного в [4]. The calcium ferritic flux proposed for use is a special case of the calcium ferritic flux described in [4].

В общем случае для получения ФКФ предложено [4] использовать шихту, содержащую отходы или смесь отходов металлургического передела, кальций- и магнийсодержащие материалы и твердое топливо. Равномерность и тонкий помол шихты, необходимый избыток топлива обеспечивают при производстве ФКФ полное разложение известняка, переход извести в прочные и не распадающиеся при хранении минералы, что гарантирует его высокую прочность, особенно при перегрузках и длительном хранении, и минимальное содержание мелочи 5-0 мм. In the general case, to obtain PCF it was proposed [4] to use a mixture containing waste or a mixture of metallurgical waste, calcium and magnesium-containing materials, and solid fuel. The uniformity and fine grinding of the mixture, the necessary excess fuel, during the PCF production ensure the complete decomposition of limestone, the transition of lime into strong and non-decomposing minerals during storage, which guarantees its high strength, especially during overloads and long-term storage, and a minimum fines content of 5-0 mm.

Получаемый ФКФ представляет собой достаточно дешевый и легко доступный материал. The resulting PCF is a fairly cheap and easily accessible material.

Количество ферритно-кальциевого флюса, необходимое для получения 1 тонны ферромарганца (Qфкф ) в каждом конкретном случае рассчитывается исходя из следующего соотношения:

Figure 00000002

где Mn, C, Si, P, S - содержание соответствующих элементов в одной тонне ферромарганца заданного состава, кг;
Qk, Qmp, Qфкф, Qжк - удельный (на 1 тонну ферромарганца) расход соответственно кокса, марганцевых руд, ферритно- кальциевого флюса, других железосодержащих компонентов, кг/т;
Feзк, Femp, Feфкф, Feжк - содержание железа соответственно в золе кокса, конкретной марганцевой руде, ферритно-кальциевом флюсе, другом конкретном железосодержащем компоненте, мас. доля;
Aк - содержание золы в коксе, мас. доля
В заявляемом способе в шихте для получения ферромарганца могут быть использованы как окисленные, так и карбонатные марганцевые руды.The amount of ferrite-calcium flux required to obtain 1 ton of ferromanganese (Q fcf ) in each case is calculated based on the following ratio:
Figure 00000002

where Mn, C, Si, P, S is the content of the corresponding elements in one ton of ferromanganese of a given composition, kg;
Q k, Q mp, Q FCCP, Q lcd - specific (for ferromanganese 1 ton) coke consumption, respectively, of manganese ores, ferritic calcium flux, other iron-containing components, kg / ton;
Fe sk, mp Fe, Fe FCCP, LCD Fe - iron content, respectively, in the ash coke particular manganese ore, ferrite-calcium flux, iron-containing another specific component, wt. share;
A to - the ash content in coke, wt. share
In the inventive method in the mixture to obtain ferromanganese can be used both oxidized and carbonate manganese ores.

Использование при выплавке ферромарганца ФКФ с заданными параметрами приводит к снижению расхода дефицитных и дорогостоящих компонентов и сырого флюса. The use of FCF in the smelting of ferromanganese with specified parameters leads to a decrease in the consumption of scarce and expensive components and crude flux.

Предельный расход ФКФ определяется содержанием железа в ферромарганце и ФКФ согласно приведенной формуле. The maximum consumption of PCF is determined by the iron content in ferromanganese and PCF according to the above formula.

Принимая во внимание минимально возможное (согласно ГОСТу) содержание Mn в ферросплаве 65%, очевидно, что содержание железа в нем может составить 25-35%, что соответственно определяет максимальный уровень расхода ФКФ в пределах 250-400 кг/т сплава. Taking into account the minimum possible (according to GOST) content of Mn in the ferroalloy 65%, it is obvious that the iron content in it can be 25-35%, which accordingly determines the maximum level of FCF consumption in the range of 250-400 kg / t alloy.

Пример. В промышленных условиях (АО "Косогорский метзавод) провели выплавки ферромарганца по способу-прототипу и заявляемому способу с использованием ФКФ, имеющего следующие параметры, (%): 54.4 Feобщ, 14.1 FeO, 12.1 CaO, 3.9 SiO2, 0.95 Al2O3, 0.70 MnO.Example. In industrial conditions (JSC "Kosogorsky metallurgical plant) smelted ferromanganese according to the prototype method and the inventive method using PCF having the following parameters (%): 54.4 Fe total , 14.1 FeO, 12.1 CaO, 3.9 SiO 2 , 0.95 Al 2 O 3 0.70 MnO.

Исходные параметры процесса и полученные результаты приведены в таблице. The initial process parameters and the results are shown in the table.

Сравнение результатов показывает, что использование при выплавке ферромарганца (в расчете на 1 тонну) 251 кг ФКФ помогло вывести из шихты 124 кг дефицитной металлодобавки, 144 кг известняка и 195 кг доломита, а также снизить расход кокса на 90 кг. При этом производительность печи увеличилась с 167 т до 187 т/сутки. A comparison of the results shows that the use of ferromanganese (per 1 ton) of 251 kg of PCF in the smelting helped to remove 124 kg of scarce metal additives, 144 kg of limestone and 195 kg of dolomite from the charge, as well as reduce coke consumption by 90 kg. At the same time, the furnace productivity increased from 167 tons to 187 tons / day.

Таким образом, использование предлагаемого изобретения позволяет:
- уменьшить содержание или вывести из состава шихты дефицитные металлодобавки, а также окатыши или железные руды, увеличивающие выход шлака, расходы флюса и кокса;
- значительно сократить или прекратить подачу в шихту сырого флюса;
- повысить основность и температуру плавления первичных шлаков, улучшив соответственно условия нагрева продуктов плавки и условия восстановления оксида марганца;
- повысить производительность печи, вследствие снижения удельного (на 1 т ферромарганца) расхода флюса, выхода шлака, горнового и колошникового газов;
- повысить устойчивость технологического режима и схода шихты, коэффициенты использования тепла;
- снизить удельный расход кокса;
- увеличить коэффициент утилизации марганца.
Thus, the use of the invention allows:
- reduce the content or remove from the composition of the charge the scarce metal additives, as well as pellets or iron ore, which increase the output of slag, flux and coke consumption;
- significantly reduce or stop the supply of raw flux to the mixture;
- increase the basicity and melting temperature of primary slag, respectively improving the conditions for heating the smelting products and the conditions for the reduction of manganese oxide;
- to increase the productivity of the furnace, due to a decrease in the specific (per 1 ton of ferromanganese) flux consumption, output of slag, furnace and top gases;
- to increase the stability of the technological mode and the charge, the utilization of heat;
- reduce the specific consumption of coke;
- increase the utilization rate of manganese.

Литература
1. Воловик А.В., Тулуевская Т.А. Шлаковый режим при выплавке ферромарганца в больших доменных печах//Сталь. - 1967. - N 7. - c. 587-589.
Literature
1. Volovik A.V., Tuluevskaya T.A. Slag regime in the smelting of ferromanganese in large blast furnaces // Steel. - 1967. - N 7. - c. 587-589.

2. Величко Б. Ф. , Гаврилов В.А., Гасик М.И и др. Металлургия марганца Украины//Киев. - Техника. - 1996. - с. 242-243. 2. Velichko B. F., Gavrilov V. A., Gasik M. I. et al. Metallurgy of manganese of Ukraine // Kiev. - Technics. - 1996. - p. 242-243.

3. Солдаткин А.И. Получение высокоофлюсованного агломерата из марганцевой руды//Сб. Трудов УкрНИИМет "Технология производства и свойства металлов". - 1958. - вып. IV. - с.49-71. 3. Soldatkin A.I. Obtaining highly fluxed agglomerate from manganese ore // Sat. Proceedings of UkrNIIMet "Technology of production and properties of metals". - 1958. - issue. IV. - p. 49-71.

4. Патент РФ N 2087557 C 22 B 1/16, C 21 C 5/06, опубл. 20.08.97, бюл. N 23б 4. RF patent N 2087557 C 22 B 1/16, C 21 C 5/06, publ. 08/20/97, bull. N 23b

Claims (2)

1. Способ выплавки ферромарганца в доменной печи, включающий загрузку в доменную печь марганецсодержащих рудных материалов, твердого топлива, железосодержащих материалов и шлакообразующих компонентов, отличающийся тем, что в качестве шлакообразующего компонента используют ферритно-кальциевый флюс, состоящий из оксидов Fe, Si, Ca и других элементов, входящих в железорудный материал, в котором отношение CaO/SiO2 составляет не менее 3 при содержании Feобщ не менее 27 мас.% и SiO2 от 1 до 7 мас.%.1. A method of smelting ferromanganese in a blast furnace, comprising loading manganese-containing ore materials, solid fuel, iron-containing materials and slag-forming components into a blast furnace, characterized in that calcium ferritic flux consisting of Fe, Si, Ca and oxides is used as a slag-forming component. other elements included in iron ore material in which the ratio of CaO / SiO 2 is not less than 3 at a content of Fe commonly at least 27 wt.% SiO 2 and from 1 to 7 wt.%. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что ферритно-кальциевый флюс вводят в доменную печь в количестве, определяемом соотношением
Figure 00000003

где Mn, C, Si, P, S - содержание соответствующих элементов в 1 т ферромарганца заданного состава, кг;
Qк, Qmp, Qфкф, Qжк - удельный (на 1 т ферромарганца) расход соответственно кокса, марганцевых руд, ферритно-кальциевого флюса, других железосодержащих компонентов, кг/т.
2. The method according to claim 1, characterized in that the calcium-ferrite flux is introduced into the blast furnace in an amount determined by the ratio
Figure 00000003

where Mn, C, Si, P, S is the content of the corresponding elements in 1 ton of ferromanganese of a given composition, kg;
Q a, Q mp, FCCP Q, Q lcd - specific (per 1 ton of ferromanganese) flow respectively coke, manganese ore, ferrite-calcium flux, other iron-containing components, kg / t.
Feзк, Femp, Feфкф, Feжк - содержание железа в соответственно золе кокса, конкретной марганцевой руде, ферритно-кальциевом флюсе, другом конкретном железосодержащем компоненте, мас.доля;
Ак - содержание золы в коксе, мас.доля.
Fe sk, mp Fe, Fe FCCP, LCD Fe - iron content in the coke ash, respectively, particular manganese ore, ferrite-calcium flux, iron-containing another specific component, mas.dolya;
And to - the ash content in coke, wt.
RU99100158A 1999-01-14 1999-01-14 Method of melting ferromanganese in blast furnace RU2134299C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99100158A RU2134299C1 (en) 1999-01-14 1999-01-14 Method of melting ferromanganese in blast furnace

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99100158A RU2134299C1 (en) 1999-01-14 1999-01-14 Method of melting ferromanganese in blast furnace

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2134299C1 true RU2134299C1 (en) 1999-08-10

Family

ID=20214356

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU99100158A RU2134299C1 (en) 1999-01-14 1999-01-14 Method of melting ferromanganese in blast furnace

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2134299C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107555483A (en) * 2017-09-11 2018-01-09 中南大学 A kind of preparation method of jakobsite magnetic material presoma

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Величко Б.Ф. и др. Металлургия марганца. - Киев: Техника, 1996, с. 242-243. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107555483A (en) * 2017-09-11 2018-01-09 中南大学 A kind of preparation method of jakobsite magnetic material presoma
CN107555483B (en) * 2017-09-11 2019-06-07 中南大学 A kind of preparation method of jakobsite magnetic material presoma

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR930001334B1 (en) Process for utilizing of zinc-containing metalurgical dusts and sludges
CN106755658A (en) A kind of method of the metallurgical also original production of titanium-containing slag
US3396010A (en) Slag conditioner
RU2712792C1 (en) Charge for production of vanadium cast iron
RU2134299C1 (en) Method of melting ferromanganese in blast furnace
RU2369639C2 (en) Charge for production of iron
RU2669962C1 (en) Composition of ore portion of charge for smelting pig iron in blast furnace
US20140060251A1 (en) Process of the production and refining of low-carbon dri (direct reduced iron)
US5425797A (en) Blended charge for steel production
RU2157854C2 (en) Method of production of high-ferrous sinter
RU2158316C1 (en) Method of production of wash sinter
RU2131927C1 (en) Method of pyrometallurgical processing of vanadium-containing and iron-ore materials
RU2298584C2 (en) Briquette for smelting steel
RU2449038C1 (en) Charge for smelting ferrosilicomanganese
RU2796485C1 (en) Charge for the production of magnesian iron flux
EP3921447B1 (en) Process for refining steel and dephosphorization agent used in said process
JP3239722B2 (en) Hot metal pretreatment method
RU2087538C1 (en) Method of conduction of blast-furnace smelting
RU2352645C1 (en) Method of steel smelting in arc electric steel-making furnace
RU2768432C2 (en) Method for production of fluxed iron ore agglomerate
RU2177039C1 (en) Method of blast-furnace smelting
RU2092571C1 (en) Composite charge for making steel
RU2241760C1 (en) Briquette as component of blast-furnace batch
RU2237722C1 (en) Briquette-component for blast-furnace charge
JP3395573B2 (en) Method for producing and using sinter