RU2135596C1 - Method of iron smelting - Google Patents
Method of iron smelting Download PDFInfo
- Publication number
- RU2135596C1 RU2135596C1 RU98117810A RU98117810A RU2135596C1 RU 2135596 C1 RU2135596 C1 RU 2135596C1 RU 98117810 A RU98117810 A RU 98117810A RU 98117810 A RU98117810 A RU 98117810A RU 2135596 C1 RU2135596 C1 RU 2135596C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- iron
- coke
- silicon
- blast furnace
- slag
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Manufacture Of Iron (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области черной металлургии, в частности, к выплавке передельного чугуна в доменных печах. The invention relates to the field of ferrous metallurgy, in particular, to smelting pig iron in blast furnaces.
Известен способ получения высококремнистого чугуна, включающий загрузку в доменную печь железорудных материалов, кокса и кремнийсодержащей добавки с содержанием кремния 35-60% в количестве 10-30 кг/т чугуна 3-5 прослойками с чередованием их железорудными материалами [1]. A known method of producing high-silicon cast iron, comprising loading in a blast furnace iron ore materials, coke and a silicon-containing additive with a silicon content of 35-60% in an amount of 10-30 kg / t of cast iron with 3-5 layers with alternating them with iron ore materials [1].
Недостатком указанного способа являются значительные колебания содержания кремния в выплавляемом чугуне, достаточно высокий расход кокса и низкая производительность доменной печи. Фракционный состав и зоны выгрузки шлака ферросилиция на поверхность колошника в данном способе не регламентируются, что также ухудшает показатели доменной плавки и увеличивает себестоимость чугуна. The disadvantage of this method are significant fluctuations in the silicon content in the cast iron, a sufficiently high coke consumption and low productivity of the blast furnace. The fractional composition and unloading zones of ferrosilicon slag on the top surface are not regulated in this method, which also affects the performance of blast furnace smelting and increases the cost of cast iron.
Известен также способ получения высококремнистого чугуна с введением в шихту в процессе загрузки кремнийсодержащих добавок, в качестве последних используют шлак производства ферросилиция с содержанием кремния 20-30% в количестве 50-100 кг/т чугуна [2]. There is also a method of producing high-silicon cast iron with the introduction of silicon-containing additives into the charge during the loading process; the latter use ferrosilicon slag with a silicon content of 20-30% in an amount of 50-100 kg / t of cast iron [2].
Недостатком этого способа является окисление кремния в шахте печи кислородом окислов железа, перевод кремния в шлак и увеличение расхода кокса. The disadvantage of this method is the oxidation of silicon in the shaft of the furnace with oxygen from iron oxides, the conversion of silicon to slag and an increase in coke consumption.
Задачей настоящего изобретения является снижение расхода кокса, увеличение производительности и получение стабильного качества выплавляемого передельного чугуна. The objective of the present invention is to reduce the consumption of coke, increase productivity and obtain stable quality smelted pig iron.
Поставленная задача достигается тем, что в способе выплавки чугуна, включающем загрузку шихты с введением в нее шлака производства ферросилиция, согласно изобретению шлак производства ферросилиция крупностью 20- 100 мм с содержанием металлического кремния 7-15% и железа 25-40% загружают совместно с коксом в центральную зону доменной печи в количестве 5-45 кг/т чугуна. The problem is achieved in that in the method of smelting cast iron, which includes loading the charge with the introduction of ferrosilicon slag, according to the invention, the ferrosilicon slag with a grain size of 20-100 mm with a content of metallic silicon of 7-15% and iron 25-40% is loaded together with coke in the central zone of the blast furnace in the amount of 5-45 kg / t of pig iron.
Практика работы доменных печей свидетельствует о том, что центральная зона горна доменной печи из-за относительного дефицита физического тепла и активного восстановителя загромождается недовосстановленной закисью железа. Это значительно ухудшает дренажную способность горна, ровность схода шихты, снижает интенсивность процесса плавки и производительность печи, увеличивает удельный расход кокса. Шлак производства ферросилиция представляет собой смесь силикатов, корольков сплава ферросилиция и карбида кремния, содержание металлического кремния достигает 15%, железа - 40%. Известно [3, 4], что за пределами окислительной зоны (в центральной зоне горна печи) металлический кремний является более активным, чем углерод, восстановителем железа из закиси, т.к. реакция восстановления (Si + 2FeO ---> SiO2 + 2Fe) идет с большим выделением (+78990 ккал) тепла, а при прямом восстановлении углеродом (C + 2FeO ---> SiO2 + 2Fe) - поглощением тепла (-37930 ккал). Загрузка шлака производства ферросилиция совместно с коксом в центральную (относительно низкотемпературную) зону доменной печи обеспечит максимальный контакт его металлического кремния с твердым и газообразным восстановителем, устранит его окисление и повысит в центральной зоне горна активность химических и тепловых процессов. При этом, в значительной степени улучшится дренажная способность горна доменной печи, ровность схода шихты и увеличится интенсивность процесса плавки при снижении удельного расхода кокса.The practice of blast furnaces indicates that the central zone of the furnace hearth of a blast furnace is cluttered with unreduced iron oxide due to the relative deficit of physical heat and active reducing agent. This significantly affects the drainage ability of the hearth, the evenness of the charge, reduces the intensity of the melting process and the productivity of the furnace, increases the specific consumption of coke. Ferrosilicon slag is a mixture of silicates, kings of an alloy of ferrosilicon and silicon carbide, the content of metallic silicon reaches 15%, iron - 40%. It is known [3, 4] that outside the oxidation zone (in the central zone of the furnace hearth), metal silicon is more active than carbon, reducing iron from nitrous oxide, because the reduction reaction (Si + 2FeO ---> SiO 2 + 2Fe) proceeds with a high evolution (+78990 kcal) of heat, and with direct reduction by carbon (C + 2FeO ---> SiO 2 + 2Fe), it absorbs heat (-37930 kcal). The loading of ferrosilicon slag together with coke into the central (relatively low-temperature) zone of the blast furnace will ensure maximum contact of its metallic silicon with solid and gaseous reducing agents, eliminate its oxidation and increase the activity of chemical and thermal processes in the central zone of the furnace. At the same time, the drainage capacity of the furnace of the blast furnace, the evenness of the charge, and the intensity of the melting process will increase with a decrease in the specific consumption of coke.
При вводе шлака ферросилиция менее 5 кг/т чугуна с содержанием металлического кремния 7-15% затраты тепла на его расплавление и переход в чугун превышают снижение расхода кокса, а при расходе более 45 кг/т чугуна отмечалось увеличение расхода кокса и снижение производительности доменной печи. When ferrosilicon slag is introduced less than 5 kg / t of pig iron with a silicon metal content of 7-15%, the heat consumption for its melting and transition to cast iron exceeds the decrease in coke consumption, and when the consumption is more than 45 kg / t of cast iron, an increase in coke consumption and a decrease in the productivity of the blast furnace .
В процессе исследований установлено, что использование шлака ферросилиция с размером кусков менее 20 мм (более 10%) нарушало газодинамику процесса вследствие повышения перепада давлений дутья в столбе шихтовых материалов, крупностью более 100 мм (более 10%) приводило к неполному усвоению его в горне доменной печи, что вызывало, при больших его расходах, загромождение горна и, как следствие, перерасход кокса и снижение производительности печи. In the process of research it was found that the use of ferrosilicon slag with a piece size of less than 20 mm (more than 10%) violated the gas dynamics of the process due to an increase in the pressure difference of the blast in a column of charge materials with a grain size of more than 100 mm (more than 10%) led to its incomplete assimilation in the blast furnace furnace, which caused, at high costs, clutter of the hearth and, as a result, overuse of coke and reduced productivity of the furnace.
Экспериментально доказана целесообразность загрузки в центральную зону доменной печи шлака ферросилиция крупностью 20-100 мм в количестве 5-45 кг/т чугуна. Загрузка шлака ферросилиция данного фракционного состава в центральную зону позволяет сохранить стабильным газодинамический режим при изменяющейся интенсивности плавки. The feasibility of loading ferrosilicon slag with a grain size of 20-100 mm in an amount of 5-45 kg / t of pig iron into the central zone of a blast furnace has been experimentally proved. The loading of ferrosilicon slag of this fractional composition into the central zone makes it possible to maintain a stable gas-dynamic regime with a varying intensity of smelting.
Пример. Предлагаемый способ доменной плавки осуществлен на доменной печи, полезным объемом 2000 м3, выплавляющей передельный чугун. Согласно заявляемого способа в шихту вводили 25 кг/т чугуна шлака ферросилиция крупностью 20-100 мм (86,9%) с содержанием кремния 14,2% и железа 35,1%, который предварительно дробили и отсевали из него фракции менее 20 мм и более 100 мм. Перед загрузкой шлака ферросилиция в печь определяли его химический состав, механическую прочность и другие показатели (см. таблицу 1) и устанавливали его расход в подачу равным 500 кг. После взвешивания железорудной части шихты, флюса, кокса и добавок, шлак ферросилиция по специальной программе набирался в скип под кокс и распределялся в центральную зону поверхности колошника роторным распределителем шихты на радиусы выгрузки 4-0 (при укладке шихтовых материалов по девяти кольцевым зонам). Количество загружаемого шлака ферросилиция крупностью 20-100 мм изменяли от 5 до 45 кг/т чугуна, содержание в нем металлического кремния и железа колебалось в пределах 7-15%, железа 25-40%.Example. The proposed method of blast furnace smelting is carried out on a blast furnace with a useful volume of 2000 m 3 smelting pig iron. According to the proposed method, 25 kg / t of pig iron of ferrosilicon slag with a grain size of 20-100 mm (86.9%) with a silicon content of 14.2% and iron of 35.1%, which was previously crushed and the fractions of less than 20 mm were sieved, were introduced into the charge more than 100 mm. Before loading the ferrosilicon slag into the furnace, its chemical composition, mechanical strength, and other indicators were determined (see table 1) and its consumption in the feed was set to 500 kg. After weighing the iron ore part of the charge, flux, coke and additives, the ferrosilicon slag was collected in a skip under coke according to a special program and distributed into the central zone of the top surface with a rotary distributor of the charge over the discharge radii 4-0 (when laying charge materials in nine ring zones). The amount of loaded ferrosilicon slag with a grain size of 20-100 mm was varied from 5 to 45 kg / t of pig iron, the content of metallic silicon and iron in it ranged from 7-15%, iron 25-40%.
Из анализа результатов работы доменной печи (таблица 2) следует, что при увеличении расхода шлака ферросилиция в доменную шихту от 5 до 45 кг/т чугуна, фактический удельный расход кокса в исследуемых периодах уменьшался с 462,1 кг/т (способ по прототипу) до 440,4 кг/т (расход шлака ферросилиция 25 кг/т чугуна), а приведенный к условиям базового периода (I) до 441,6 кг/т чугуна. From the analysis of the results of the blast furnace (table 2) it follows that with an increase in the consumption of ferrosilicon slag in the blast furnace charge from 5 to 45 kg / t of pig iron, the actual specific consumption of coke in the studied periods decreased from 462.1 kg / t (prototype method) up to 440.4 kg / t (ferrosilicon slag consumption 25 kg / t pig iron), and reduced to the conditions of the base period (I) up to 441.6 kg / t cast iron.
Результаты промышленных плавок по предлагаемому способу - основные технико-экономические и качественные показатели плавок: производительность, расходы кокса и природного газа, содержание в чугуне кремния и серы - приведенные в таблице 2 свидетельствуют о том, что при повышении производительности печи и снижении удельного расхода кокса качество получаемого передельного чугуна стабильно по содержанию серы, с уменьшением среднего ее содержания на 0,01-0,02% (абс). The results of industrial smelting by the proposed method are the main technical, economic and quality indicators of the smelting: productivity, consumption of coke and natural gas, the content of silicon and sulfur in cast iron - shown in table 2 indicate that with an increase in furnace productivity and a decrease in specific coke consumption, the quality The resulting pig iron is stable in sulfur content, with a decrease in its average content by 0.01-0.02% (abs).
Предлагаемый способ доменной плавки промышленно применим на доменных печах всех металлургических предприятий России, не требует капитальных затрат и обеспечивает получение передельного чугуна с низкой себестоимостью. The proposed method of blast furnace smelting is industrially applicable to blast furnaces of all metallurgical enterprises in Russia, does not require capital expenditures and provides for the production of pig iron with low cost.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98117810A RU2135596C1 (en) | 1998-09-28 | 1998-09-28 | Method of iron smelting |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98117810A RU2135596C1 (en) | 1998-09-28 | 1998-09-28 | Method of iron smelting |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2135596C1 true RU2135596C1 (en) | 1999-08-27 |
Family
ID=20210796
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU98117810A RU2135596C1 (en) | 1998-09-28 | 1998-09-28 | Method of iron smelting |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2135596C1 (en) |
-
1998
- 1998-09-28 RU RU98117810A patent/RU2135596C1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AU744754B2 (en) | Method of making iron and steel | |
JP5954551B2 (en) | Converter steelmaking | |
US20030097908A1 (en) | Method of direct iron-making / steel-making via gas or coal-based direct reduction | |
CA3022024C (en) | Method and apparatus for the production of cast iron, cast iron produced according to said method | |
US4248624A (en) | Use of prereduced ore in a blast furnace | |
US3661561A (en) | Method of making aluminum-silicon alloys | |
CN111139332B (en) | Slag former and light and thin scrap steel mixed processing furnace entering process | |
RU2135596C1 (en) | Method of iron smelting | |
RU2416650C2 (en) | Procedure for production of vanadium slag and steel alloyed with vanadium | |
RU2514241C2 (en) | Synthetic composite charge material for production of high-quality steel | |
JP2003049216A (en) | Method for producing molten steel | |
RU2295573C1 (en) | Method of blast-furnace melting | |
RU2150514C1 (en) | Charge briquette for production of high-grade steel and method of charge briquette preparation | |
KR100946128B1 (en) | Method for Refining Molten Steel Using Converter | |
RU2115739C1 (en) | Method of blast-furnace smelting | |
RU2201970C2 (en) | Method of making steel in high-power electric arc furnaces | |
JPH0635604B2 (en) | Blast furnace operation method | |
RU2157413C1 (en) | Method of cast iron smelting in blast furnace | |
RU2148651C1 (en) | Method of ferromanganese smelting in blast furnace | |
SU831781A1 (en) | Method of blast smelting of refined cast iron | |
SU1397483A1 (en) | Method of melting vanadium-containing cast iron | |
RU2068000C1 (en) | Method of steel heating | |
de Sy | Electric direct-reduction process: Produces steel or pig iron | |
RU2134298C1 (en) | Blast-furnace smelting method | |
RU2194772C2 (en) | Method of steel melting |