RU2237723C1 - Method of blast-furnace smelting - Google Patents
Method of blast-furnace smelting Download PDFInfo
- Publication number
- RU2237723C1 RU2237723C1 RU2003119688/02A RU2003119688A RU2237723C1 RU 2237723 C1 RU2237723 C1 RU 2237723C1 RU 2003119688/02 A RU2003119688/02 A RU 2003119688/02A RU 2003119688 A RU2003119688 A RU 2003119688A RU 2237723 C1 RU2237723 C1 RU 2237723C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- carbon
- briquettes
- blast
- furnace
- coke
- Prior art date
Links
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Manufacture Of Iron (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к черной металлургии, в частности к доменному производству, и может быть использовано при выплавке чугуна в доменных печах.The invention relates to ferrous metallurgy, in particular to blast furnace production, and can be used in the smelting of pig iron in blast furnaces.
Известен способ доменной плавки, включающий загрузку в печь кокса, железорудных материалов, флюсующих добавок, вдувание в печь нагретого обогащенного кислородом дутья и дополнительного топлива, загрузку твердой углеродсодержащей добавки в определенную кольцевую зону колошник [1]. Недостатком данного способа является то, что он предусматривает загрузку твердой углеродсодержащей добавки в зону, транспортирующую эту добавку в район фурменных очагов. Это позволяет применять согласно данному известному способу лишь такие углеродсодержащие добавки, которые выполняют лишь некоторые функции твердого топлива в доменной плавке (участие в реакции газификции, горение в фурменных очагах).A known method of blast furnace smelting, including loading coke, iron ore materials, fluxing additives into the furnace, blowing heated oxygen-enriched blast and additional fuel into the furnace, loading solid carbon-containing additives into a certain annular top furnace [1]. The disadvantage of this method is that it provides for the loading of solid carbon-containing additives in the area transporting this additive to the area of the tuyere foci. This allows you to use according to this known method, only such carbon-containing additives that perform only some of the functions of solid fuel in blast furnace smelting (participation in the gasification reaction, burning in tuyere foci).
Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемым результатам является известный способ доменной плавки, включающий загрузку в печь железорудных материалов, кокса, вдувание в воздушные фурмы дутья и топливной добавки, загрузку углеродсодержащей добавки в кольцевую зону колошника, ограниченную радиусами 0,1 и 0,95 радиуса колошника. Недостатком данного известного способа, принятого за прототип, является то, что в нем в качестве углеродсодержащей добавки используется природный материал - шунгит, применение при выплавке передельного чугуна ограничено величиной 25-35 кг/т, превышение которой вызывает уменьшение коэффициента замены кокса шунгитом и снижает эффективность известного способа доменной плавки [2].The closest to the invention in technical essence and the achieved results is a known method of blast furnace smelting, which includes loading iron ore materials, coke, blowing air and fuel additives into air lances, loading a carbon-containing additive into the annulus of the furnace top, limited by radii 0.1 and 0, 95 radius of the top. The disadvantage of this known method, adopted as a prototype, is that it uses a natural material - shungite as a carbon-containing additive, the use of pig iron in smelting is limited to 25-35 kg / t, the excess of which causes a decrease in the coke replacement coefficient with shungite and reduces the efficiency a known method of blast furnace smelting [2].
Технической задачей изобретения является устранение недостатков известных способов аналога и прототипа, снижение расхода кокса в доменной плавке, утилизация промышленных отходов углеродсодержащих материалов.An object of the invention is to eliminate the disadvantages of the known methods of analogue and prototype, reducing the consumption of coke in blast furnace smelting, utilization of industrial waste carbon-containing materials.
Решение данной технической задачи достигается тем, что в известном способе доменной плавки, включающем загрузку в печь железорудных материалов, кокса, вдувание в воздушные фурмы дутья и топливной добавки, загрузку углеродсодержащей добавки в заданную кольцевую зону колошника, в качестве углеродсодержащей добавки используют углеродсодержащие брикеты, полученные из природного или техногенного сырья и содержащие углерод, оксиды железа, кальция, кремния, магния, алюминия в соотношениях C:Fe=0,25...0,55, CaO:SiO2=0,3...1,6, MgO:Al2O3=0,25...1,25 соответственно, причем загрузку брикетов ведут в кольцевую зону колошника, ограниченную радиусами 0,4...0,9 радиуса колошника.The solution to this technical problem is achieved by the fact that in the known method of blast furnace smelting, which includes loading iron ore materials, coke, blowing blast and fuel additives into air lances, loading a carbon-containing additive into a given annular zone of the top, carbon-containing briquettes obtained are used as a carbon-containing additive from natural or man-made raw materials and containing carbon, iron, calcium, silicon, magnesium, aluminum oxides in the ratios C: Fe = 0.25 ... 0.55, CaO: SiO 2 = 0.3 ... 1.6, MgO: Al 2 O 3 = 0.25 ... 1.25, respectively, Rich loading lead briquettes in the furnace top annular zone bounded by radii of 0.4 ... 0.9 the radius of the furnace top.
Сущность изобретения заключается в следующем. Использование в качестве углеродсодержащей добавки брикетов из природного или техногенного сырья, содержащих углерод и оксиды железа, позволяет применять мелкий углеродсодержащий материал, который в составе брикета выполняет функцию восстановителя. Отношение содержаний углерода и железа в пределах 0,25...0,55 обеспечивает 100% металлизации оксидов железа железосодержащих материалов при различных содержаниях железа в брикете. Нижний предел относится к брикетам, содержащим 35-40% Fe с окисленностью (атомарным отношением O:Fe) 1,15...1,25, верхний - к брикетам, содержащим 45-50% Fe с окисленностью 1,4...1,45. Нижний предел учитывает также расход углерода на науглероживание железа, образующегося из железосодержащих материалов брикета. Уменьшение отношения C:Fe ниже 0,25 снижает экономию кокса, получаемую при использовании брикетов в качестве углеродсодержащей добавки в доменной плавке. Превышение верхнего предела приводит к образованию гетерогенного шлака из пустой породы брикета вследствие внедрения в шлак неизрасходованных частиц кокса или полукокса. Гетерогенный шлак имеет повышенную вязкость, низкую текучесть и уменьшает газопроницаемость нижней части печи как в зоне шлакообразования, так и в коксовой насадке под зоной шлакообразования, что приводит к снижению производительности печи.The invention consists in the following. The use of briquettes from natural or man-made raw materials containing carbon and iron oxides as a carbon-containing additive allows the use of small carbon-containing material, which in the composition of the briquette acts as a reducing agent. The ratio of carbon and iron contents in the range of 0.25 ... 0.55 provides 100% metallization of iron oxides of iron-containing materials at various iron contents in the briquette. The lower limit refers to briquettes containing 35-40% Fe with an oxidation (atomic ratio O: Fe) of 1.15 ... 1.25, the upper limit refers to briquettes containing 45-50% Fe with an oxidation of 1.4 ... 1.45. The lower limit also takes into account the carbon consumption for carburizing iron formed from iron-containing briquette materials. A decrease in the C: Fe ratio below 0.25 reduces the coke savings obtained by using briquettes as a carbon-containing additive in blast furnace smelting. Exceeding the upper limit leads to the formation of heterogeneous slag from gangue due to the introduction of unused coke or semi-coke particles into the slag. Heterogeneous slag has an increased viscosity, low fluidity and reduces the gas permeability of the lower part of the furnace both in the slagging zone and in the coke packing under the slagging zone, which leads to a decrease in furnace productivity.
Поддержание в брикетах отношений оксидов СаO:SiO2 и MgO:Al2O3 соответственно в пределах 0,3...1,6 и 0,25...1,25 обеспечивает образование из пустой породы материалов брикета шлаков с относительно невысокой температурой кристаллизации (1300-1400°С), которые растворяются в жидких железистых первичных шлаках, образующихся из пустой породы других компонентов шихты (агломерат и окатыши). При этом нижнему пределу отношения CaO:SiO2 соответствует верхний предел отношения MgO:Al2O3 и наоборот. Нижний предел отношения MgO:Al2O3, в свою очередь, соответствует повышенным содержаниям глинозема в образующихся шлаках (15-25%), а верхний предел - умеренному содержанию глинозема в этих шлаках (5-10%). Заданные пределы выбраны исходя из опытных данных, полученных при исследовании температур кристаллизации и вязкости синтетических и промышленных доменных шлаков различных заводов [3, 4].Maintaining the ratios of CaO: SiO 2 and MgO: Al 2 O 3 oxides in the briquettes, respectively, in the range of 0.3 ... 1.6 and 0.25 ... 1.25 ensures the formation of slag briquettes from the waste rock with a relatively low temperature crystallization (1300-1400 ° C), which dissolve in liquid ferrous primary slags formed from waste rock of other charge components (agglomerate and pellets). In this case, the lower limit of the CaO: SiO 2 ratio corresponds to the upper limit of the MgO: Al 2 O 3 ratio and vice versa. The lower limit of the MgO: Al 2 O 3 ratio, in turn, corresponds to the increased alumina content in the resulting slag (15-25%), and the upper limit to the moderate alumina content in these slags (5-10%). The specified limits are selected on the basis of experimental data obtained in the study of crystallization temperatures and viscosity of synthetic and industrial blast furnace slags of various plants [3, 4].
Ограничение периферийной зоны колошника, куда загружается углеродсодержащая добавка-брикеты, пределами 0,4-0,9 радиуса колошника, исключает отрицательное влияние шлаков, образующихся из пустой породы материалов брикетов, на газопроницаемость нижней зоны печи. Расширение этих пределов в сторону центра печи вызывает замедление растворения этих шлаков в массе первичных шлаков из зоны шлакообразования. Расширение этих пределов в сторону периферии печи вызывает опасность настылеобразования с участием тугоплавких шлаков из пустой породы брикетов.The limitation of the peripheral zone of the top of the furnace, where the carbon-containing briquette additive is loaded, to the limits of 0.4-0.9 of the radius of the top of the furnace, eliminates the negative influence of slag formed from waste rock briquettes on the gas permeability of the lower zone of the furnace. The expansion of these limits towards the center of the furnace causes a slowdown in the dissolution of these slags in the mass of primary slag from the slag formation zone. The expansion of these limits in the direction of the periphery of the furnace causes the danger of dust formation with the participation of refractory slag from waste rock briquettes.
Изобретение иллюстрируется следующим примером. На доменной печи объемом 1033 м3 выплавляли передельный чугун с использованием в шихте агломерата и окатышей. Печь работала на обогащенном кислородом дутье с вдуванием природного газа. Согласно изобретению в состав шихты ввели углеродсодержащую добавку в виде шламококсовых брикетов, изготовленных из сталеплавильных шламов и коксовой мелочи с использованием цементной связки. Брикеты загружали в периферийную зону колошника, ограниченную радиусами 0,5-0,8 радиуса колошника. Состав брикетов характеризовался следующими соотношениями элементов и оксидов: C:Fe=0,39, CaO:SiO2=1,54, MgO:Al2O3=0,36. Полученные брикеты имели высокую прочность и их применение в шихте доменной печи не вызывало осложнений. В результате проплавки опытной партии 2000 т брикетов при среднем их расходе 120 кг/т чугуна расход кокса сократился на 23 кг/т.The invention is illustrated by the following example. In a blast furnace with a volume of 1033 m 3, pig iron was smelted using sinter and pellets in the charge. The furnace operated on an oxygen-enriched blast with natural gas injection. According to the invention, a carbon-containing additive in the form of sludge-coke briquettes made of steel smelting sludge and coke breeze using a cement binder was introduced into the mixture. Briquettes were loaded into the peripheral zone of the top, limited by the radii of 0.5-0.8 radius of the top. The composition of the briquettes was characterized by the following ratios of elements and oxides: C: Fe = 0.39, CaO: SiO 2 = 1.54, MgO: Al 2 O 3 = 0.36. The resulting briquettes had high strength and their use in the blast furnace charge did not cause complications. As a result of the melting of an experimental batch of 2000 tons of briquettes with an average consumption of 120 kg / t of cast iron, coke consumption was reduced by 23 kg / t.
Таким образом, способ доменной плавки согласно изобретению позволяет выплавлять чугун с пониженным расходом кокса за счет его частичной замены углеродсодержащей добавкой в виде брикетов, изготовленных с использованием углеродсодержащих отходов и природного или техногенного железосодержащего сырья. При этом решается проблема утилизации промышленных отходов.Thus, the blast furnace smelting method according to the invention allows smelting cast iron with a reduced coke consumption due to its partial replacement with a carbon-containing additive in the form of briquettes made using carbon-containing waste and natural or man-made iron-containing raw materials. This solves the problem of recycling industrial waste.
Источники информацииSources of information
1. Патент РФ №2042714, МКИ С 21 В 5/00, заявл. 26.06.1993, опубл. 27.08.1995, Бюл. №24.1. RF patent No. 2042714, MKI C 21 V 5/00, the application. 06/26/1993, publ. 08/27/1995, Bull. Number 24.
2. Патент РФ №2186855, МКИ С 21 В 5/00, заявл. 24.04.2001, опубл. 10.08.2002, Бюл.№22.2. RF patent No. 2186855, MKI C 21 V 5/00, the application. 04.24.2001, publ. 08/10/2002, Bull. No. 22.
3. Доменное производство. Справочник т.1. - M.: Металлургия, 1989, с.358 и 359.3. Blast furnace production. Handbook t. 1. - M .: Metallurgy, 1989, p. 358 and 359.
4. Шлаковый режим доменных печей. - M.: Металлургия, 1967, с.149-157.4. Slag regime of blast furnaces. - M .: Metallurgy, 1967, p.149-157.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003119688/02A RU2237723C1 (en) | 2003-07-03 | 2003-07-03 | Method of blast-furnace smelting |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003119688/02A RU2237723C1 (en) | 2003-07-03 | 2003-07-03 | Method of blast-furnace smelting |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2237723C1 true RU2237723C1 (en) | 2004-10-10 |
RU2003119688A RU2003119688A (en) | 2005-01-10 |
Family
ID=33538149
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2003119688/02A RU2237723C1 (en) | 2003-07-03 | 2003-07-03 | Method of blast-furnace smelting |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2237723C1 (en) |
-
2003
- 2003-07-03 RU RU2003119688/02A patent/RU2237723C1/en active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2003119688A (en) | 2005-01-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AU744754B2 (en) | Method of making iron and steel | |
RU2404264C2 (en) | Composition of conditioning addition for slag, method for its obtaining, and method of its application during steel making | |
CN101880755B (en) | Method for preparing high-phosphorus pig iron by using dephosphorized converter slag | |
Holtzer et al. | The recycling of materials containing iron and zinc in the OxyCup process | |
CN1040229C (en) | Process for producing pig iron and cement clinker | |
US3169055A (en) | Process for producing pig iron in rotary furnace | |
RU2344179C2 (en) | Method of continuous processing iron oxide containing materials and device for implementation of this method | |
CN111139332B (en) | Slag former and light and thin scrap steel mixed processing furnace entering process | |
CN110343803B (en) | Smelting method for applying magnesium reducing slag to converter steelmaking | |
CN101956035A (en) | Iron-containing material slag bath smelting reduction steelmaking technical method and device | |
CN101831525B (en) | Dephosphorization method for molten iron | |
CN1041328C (en) | Method of direct steel-smelting of cooled agglomerated pellet | |
RU2237723C1 (en) | Method of blast-furnace smelting | |
CN114317873B (en) | Steelmaking slagging process | |
RU2241771C1 (en) | Briquette for cast iron smelting | |
JPS61104013A (en) | Method for recovering iron contained in molten steel slag | |
RU2244026C1 (en) | Briquette for metal smelting | |
RU2207381C1 (en) | Method of iron smelting in blast furnace | |
RU2241760C1 (en) | Briquette as component of blast-furnace batch | |
Dutta et al. | Smelting Reduction Processes | |
RU2805114C1 (en) | Steel melting method in electric arc furnace | |
JPH0635604B2 (en) | Blast furnace operation method | |
CN102676723B (en) | Method for smelting ash iron by using cupola furnace | |
RU2191831C1 (en) | Method of processing ferromanganesian raw materials | |
RU2186854C1 (en) | Method of blast-furnace smelting |