RU2244017C2 - Модификатор металлургического шлака магнезиального состава и способ его получения - Google Patents
Модификатор металлургического шлака магнезиального состава и способ его получения Download PDFInfo
- Publication number
- RU2244017C2 RU2244017C2 RU2002102222/02A RU2002102222A RU2244017C2 RU 2244017 C2 RU2244017 C2 RU 2244017C2 RU 2002102222/02 A RU2002102222/02 A RU 2002102222/02A RU 2002102222 A RU2002102222 A RU 2002102222A RU 2244017 C2 RU2244017 C2 RU 2244017C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- modifier
- mixture
- components
- carbon
- magnesite
- Prior art date
Links
Landscapes
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
- Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области металлургии, в частности к флюсам для модификации химического состава сталеплавильного шлака в сталеплавильном производстве. Известный модификатор металлургического шлака, содержащий оксид кальция, железа, магния и кремнезем, согласно изобретению содержит указанные компоненты при следующем соотношении, мас.% на прокаленное вещество: оксид кальция 0,5-10,0, кремнезем 0,5-5,0, оксид железа 0,5-6,0, оксид магния - остальное, причем оксид магния находится в карбонатной и гидратной формах при их соотношении в пределах 0,5-2. Для компенсации тепловых затрат, идущих на растворение модификатора в конвертерном шлаке, он дополнительно содержит углерод в количестве 5-10%. Для получения модификатора в известном способе получения металлургического шлака магнезиального состава, включающем смешение компонентов шихты путем их совместного помола, окомкование молотой смеси и выделение целевой фракции, в качестве шихты используют природный магнезит и кальцинированный магнезит, которые смешивают в массовом соотношении (30:70-70:30) путем их совместного сухого помола до удельной поверхности 0,6-1,2 м2/г, окомкование молотой смеси производят в грануляторе водой в количестве 15-25%, после чего выдерживают окомкованный материал в стационарных условиях в течение 15-40 минут до образования гранул размером 5-40 мм. В шихту перед смешением ее компонентов может дополнительно быть введен углерод в виде коксика в количестве 5-15% от ее общей массы. Получение модификатора металлургического шлака может включать смешение компонентов шихты и придание определенной формы, при котором в качестве шихты используют дисперсный кальцинированный магнезит и природный магнезит фракции 8-0 мм, которые смешивают в массовом соотношении (30:70-70:30), увлажняют в смесителе водой в количестве 25-30% и формуют брикет объемом до 70 см3. В данном способе в шихту перед ее смешением дополнительно вводят углерод в виде коксика в количестве 5-15% от ее общей массы, а смещение компонентов шихты осуществляют путем их сухого совместного помола до удельной поверхности 0,6-1,2 м2/г. Техническим результатом изобретения является создание модификатора магнезиального состава, обладающего высокой основностью, прочностью, скоростью диспергации и растворения в сталеплавильных шлаковых расплавах. 3 с. и 3 з.п. ф-лы, 3 табл.
Description
Изобретение относится к области металлургии, в частности к флюсам для модификации химического состава сталеплавильного шлака в сталеплавильном производстве.
Известен шлакообразующий реагент, содержащий больше 15% MgO, который получают из магнезита и доломита при добавлении 5-20% портландцемента с последующим увлажнением водой (4-30%) и формовании брикетов. (Патент США №4451293, С 22 В 9/10, от 29.05.87 г.).
Недостатком шлакообразующего реагента является неоптимальный его химический состав, низкое содержание MgO.
Известен материал для модификации металлургического шлака (Заявка ФРГ №3644518, С 04, В 5/06, от 14.07.88 г.), состоящего из природного магнезита фр.0-15 мм.
Недостатком данного материала является медленное растворение в шлаке и высокие энергетические затраты при растворении за счет высоких значений потерь при прокаливании.
Наиболее близким по технической сущности является модификатор металлургического шлака, который содержит, маc.%: 26,0-35,0 оксида магния, 0,3-7,0 оксида алюминия, 5,0-15,0 оксида железа, 0,5-7,0 кремнезема и остальное оксид кальция. (Патент РФ №2145357, С 21 С 5/36, от 02.10.2000 г.).
Недостатком вышеуказанного известково-магнезиального флюса является низкое содержание в его составе MgO, что приводит к увеличению доли флюса при модификации шлака по содержанию в нем MgO, a следовательно, и к увеличению энергозатрат на растворение флюса в шлаке.
Наиболее близким по технической сущности к заявленному способу является способ получения модификатора металлургического шлака, включающий смешение компонентов шихты путем проведения совместного мокрого помола до удельной поверхности 0,25-0,3 м2/г, окомкование материала производится обжигом смеси во вращающейся печи в окислительной атмосфере при температуре 1360-1400°С и после охлаждения, выделение фракции менее 5 мм, которую возвращают в печь на повторную агломерацию. (Патент РФ №2141535, С 21 С 5/36, от 20.11.1999 г.).
Недостатком данного способа является то, что материал обладает низкой прочностью и после агломерации в своем составе содержит большое количество мелкой фракции. Процесс агломерации обжигом в печи энергозатратен.
Поставленная задача достигается тем, что известный модификатор шлака, содержащий оксид кальция, железа, магния и кремнезем, согласно изобретению содержит указанные компоненты при следующем соотношении, маc.% на прокаленное вещество:
Оксид кальция 0,5-10,0
Кремнезем 0,5-5,0
Оксид железа 0,5-6,0
Оксид магния Остальное
причем оксид магния находится в карбонатной и гидратной формах при их соотношении в пределах 0,5-2.
Для компенсации тепловых затрат, идущих на растворение модификатора в конвертерном шлаке, он дополнительно содержит углерод в количестве 5-10%.
Поставленная задача по способу получения модификатора достигается тем, что в известном способе получения модификатора металлургического шлака магнезиального состава, включающем смешение компонентов шихты, окомкование молотой смеси и выделение целевой фракции, в качестве шихты используют природный магнезит и кальцинированный магнезит, которые смешивают в массовом соотношении (30:70-70:30) путем их совместного сухого помола до удельной поверхности 0,6-1,2 м2/г, окомкование молотой смеси производят в грануляторе водой в количестве 15-25%, после чего выдерживают окомкованный материал в стационарных условиях в течение 15-40 минут до образования гранул размером 5-40 мм.
В описанном способе в шихту перед смешением ее компонентов может дополнительно быть введен углерод в виде коксика в количестве 5-15% от ее общей массы.
Предлагается также способ получения модификатора металлургического шлака, включающий смешение компонентов шихты и придание определенной формы, при котором в качестве шихты используют дисперсный кальцинированный магнезит и природный магнезит фракции 8-0 мм, которые смешивают в массовом соотношении (30:70-70:30), увлажняют в смесителе водой в количестве 25-30% и формуют брикет объемом до 70 см3.
В данном способе в шихту перед ее смешением дополнительно вводят углерод в виде коксика в количестве 5-15% от ее общей массы, а смешение компонентов шихты осуществляют путем их сухого совместного помола до удельной поверхности 0,6-1,2 м2/г.
Основным действующим веществом модификатора является свободный MgO, который образуется непосредственно в сталеплавильном шлаке за счет практически мгновенной декарбонизации и дегидратации входящих в его состав компонентов. Образующиеся в процессе декарбонизации и дегидратации газы разрушают гранулы модификатора, диспергируя его.
Удельная поверхность вновь образованного материала достигает 30 м2/г. Таким образом, организованная высокая реакционная способность MgO позволяет в первые минуты после дачи модификатора в сталеплавильный агрегат связать такие оксиды, как FeO и SiO2, в высокотемпературные фазы, что позволит:
а) значительно снизить агрессивное воздействие шлака на футеровку периклазсодержащего состава;
б) повысить вязкость шлака, тем самым снизить глубину пропитки им огнеупорной футеровки;
в) с общим увеличением MgO в сталеплавильном шлаке уменьшить химический градиент по данному компоненту и обеспечить относительное равновесие между MgO шлака и MgO огнеупорной футеровки.
Немаловажное значение имеет и тот факт, что нерастворившиеся, относительно крупные кусочки модификатора в составе вязкого шлака способом его раздува наносятся на поверхность футеровки, например, сталеплавильного конвертера или дуговой сталеплавильной печи и образуют защитный гарнисажный слой на ней. Этот случай получил название “расходной футеровки”, потому что может возобновляться по мере необходимости.
В заявленном способе приготовления модификатора в сравнении с прототипом используются менее энергозатратные переделы производства:
- на переделе смешения компонентов шихты вместо мокрого помола используется сухой;
- на переделе окомкования используется высокотемпературного обжига шликера во вращающейся печи, грануляция или формование увлажненной молотой смеси.
Новизна заявляемого модификатора магнезиального состава обусловлена отсутствием в литературе состава такого модификатора, содержащего оксиды магния как в гидратной, так и в карбонатной формах.
Ввод в состав модификатора оксида магния более 78% с показателем высокой скорости растворения в шлаковом расплаве определяет неочевидность заявляемого магнезиального состава модификатора.
Анализ известных в технической и патентной литературе способов получения флюсов не выявил применение заявленных признаков с целью получения с минимальными энергетическими затратами для сталеплавильного производства, использующего периклазсодержащую футеровку, крупнозернистого модификатора магнезиального состава, не разрушающегося в процессе хранения, транспортировки и саморазрушающегося при соприкосновении с расплавленным шлаком.
Пример конкретного выполнения.
Природный магнезит фр.8-0 мм и кальцинированный магнезит в соотношениях, указанных в таблице 1, подают в трубомельницу, где смесь усредняется и измельчается до удельной поверхности 0,6-1,2 м2/г. Такая дисперстность обеспечивает технологическое регулирование вяжущих свойств смеси, а именно начало и конец схватывания. Состав компонентов смеси представлен в таблице 1. Молотую смесь подают в гранулятор, одновременно смачивают ее водой в количестве 15-25%. Капли воды являются инициатором зарождения гранул, которые в процессе грануляции доводятся до размера 5-30 мм. Готовые гранулы выгружаются на ленточный транспортер, где в стационарных условиях находятся в течение 15-40 мин, с целью обеспечения необходимой прочности, исключающей их разрушение.
Готовый модификатор испытывают на прочность и разрушаемость при хранении. Прочность гранул определяли методом точечного сжатия гранул на лабораторном прессе МС-100. Результаты испытаний приведены в таблице 2.
По второму варианту способа получения модификатора металлургического шлака дисперсный кальцинированный магнезит и природный магнезит фр.8-0 мм смешивают и увлажняют в смесителе водой в количестве 25-30%, а окомкование производят способом брикетирования с объемом брикетов до 70 см3.
При использовании в составе модификатора углерода в соотношениях, указанных в таблице 1, смешение компонентов шихты, содержащей дополнительно коксик, осуществляют путем их совместного сухого помола до удельной поверхности 0,6-1,2 м2/г и формуют модификатор по одному из вышеуказанных вариантов.
Пример испытания влияния модификатора конвертерного шлака на огнеупорную футеровку.
Испытания проводили в тиглях периклазоуглеродистого состава, содержащих, мас. долю в %:
MgO-94,3; Аl2О3-1,4; SiO2-1,63; СаО 1,29; Fe2O3-1,75; Δmпрк-12,9; С-10,2.
В тигель помещали 100 грамм тонкоизмельченной смеси, состоящей из конвертерного шлака и модификатора в соотношении, обеспечивающем содержание MgO в пределах 8-10%. Конвертерный шлак имел следующий химический состав, мас. доля в %:
MgO-4,0; Аl2O3-1,4; SiO2-18,9; CaO-47,6; Fе2O3-6,9; FeO-11,8; MnO-9,4.
Тигель помещали в печь, нагревали до температуры 1600±10°С и выдерживали 1 час. Результаты испытаний представлены в таблице 3.
Анализ приведенных результатов показывает, что заявленный модификатор и способ его изготовления позволяют получить материал с высокой основностью, прочностью и высокой степенью защиты огнеупорной футеровки от агрессивных воздействий шлаковых расплавов. Модификатор шлака практически не разрушается в процессе хранения и транспортировки. По сравнению с прототипом прочность на сжатие повышается на 22 Н/гранулу, а степень разрушения снижается на 25%.
| Таблица 2 | ||||||
| Номер опыта | Удельная поверхность, м2/г | Сроки схватывания смеси, мин. | Прочность на сжатие, Н/гранулу | Разрушаемость при хранении 30 суток, % | ||
| начало | конец | |||||
| 1 прототип | 0,29 | 31,5 | 16,0 | |||
| 2 | 0,62 | 10 | 35 | 45,8 | 4,0 | |
| 3 | 0,47 | 10 | 30 | 51,6 | 3,6 | |
| 4 | 0,96 | 10 | 30 | 57,1 | 3,8 | |
| 5 | 1,07 | 8 | 25 | 61,0 | 4,0 | |
| с углеродом | ||||||
| 6 | 0,83 | 15 | 35 | 41,0 | 4,2 | |
| 7 | 0,72 | 17 | 40 | 45,0 | 4,6 | |
| Таблица 3 | ||||||
| Номер опыта | Сод-ние флюса в шлаковой смеси, % | Сод-ние углерода, % | Время растворения флюса, мин | Содержание MgO, маc. доля, % | Степень изменения MgO, % | |
| в начальном шлаке | в конечном шлаке | |||||
| 1 прототип | 25,0 | 10,5 | 10,6 | 14.2 | 3,6 | |
| 2 | 7,5 | - | 5,5 | 9,4 | 11,1 | 1,7 |
| 3 | 9,8 | - | 6,0 | 11,1 | 12,5 | 1.4 |
| 4 | 12,2 | - | 6,0 | 12,9 | 14,1 | 1,2 |
| 5 | 7,5 | 5,0 | 5,0 | 9,6 | 11,0 | 1,4 |
| 6 | 9,0 | 10,0 | 4,5 | 10,7 | 11,9 | 1,2 |
Claims (6)
1. Модификатор металлургического шлака, содержащий оксиды кальция, магния, железа и кремнезем, отличающийся тем, что он содержит указанные компоненты при следующих соотношениях, мас.% на прокаленное вещество:
Оксид кальция 0,5-10
Кремнезем 0,5-5,0
Оксиды железа 0,5-6,0
Оксид магния Остальное
причем оксид магния находится в карбонатной и гидратной формах при их отношении в пределах 0,5-2,0.
2. Модификатор по п.1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит углерод в количестве 5-10%.
3. Способ получения модификатора металлургического шлака магнезиального состава, включающий смешение компонентов шихты путем их совместного помола до определенной удельной поверхности, окомкование молотой смеси и выделение целевой фракции, отличающийся тем, что в качестве шихты используют природный магнезит и кальцинированный магнезит, которые смешивают в массовом соотношении (30:70 - 70:30) путем их совместного сухого помола до удельной поверхности 0,6-1,2 м2/г, окомкование молотой смеси производят в грануляторе водой в количестве 15-25%, после чего выдерживают окомкованный материал в стационарных условиях в течение 15-40 мин до образования гранул размером 5-40 мм.
4. Способ по п.3, отличающийся тем, что в шихту перед смешением ее компонентов дополнительно вводят углерод в виде коксика в количестве 5-15% от ее общей массы.
5. Способ получения модификатора металлургического шлака магнезиального состава, включающий смешение компонентов шихты и придание определенной формы, отличающийся тем, что в качестве шихты используют дисперсный кальцинированный магнезит и природный магнезит фракции 8-0 мм, которые смешивают в массовом соотношении (30÷70 - 70÷30), увлажняют в смесителе водой в количестве 25-30% и формуют брикет объемом до 70 см3.
6. Способ по п.5, отличающийся тем, что в шихту дополнительно вводят углерод в виде коксика в количестве 5-15% от общей массы, а смешение компонентов шихты осуществляют путем их совместного сухого помола до удельной поверхности 0,6-1,2 м2/г.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002102222/02A RU2244017C2 (ru) | 2002-01-22 | 2002-01-22 | Модификатор металлургического шлака магнезиального состава и способ его получения |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002102222/02A RU2244017C2 (ru) | 2002-01-22 | 2002-01-22 | Модификатор металлургического шлака магнезиального состава и способ его получения |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2002102222A RU2002102222A (ru) | 2003-08-27 |
| RU2244017C2 true RU2244017C2 (ru) | 2005-01-10 |
Family
ID=34880664
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2002102222/02A RU2244017C2 (ru) | 2002-01-22 | 2002-01-22 | Модификатор металлургического шлака магнезиального состава и способ его получения |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2244017C2 (ru) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2476608C1 (ru) * | 2011-08-26 | 2013-02-27 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Группа "Магнезит" | Способ получения магнезиального модификатора |
| RU2749446C1 (ru) * | 2020-05-07 | 2021-06-10 | Виталий Николаевич Мерзляков | Шихта и способ получения флюса и огнеупорного материала для сталеплавильного производства (варианты) с ее использованием |
| RU2773563C1 (ru) * | 2022-03-05 | 2022-06-06 | Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") | Модификатор шлака для обработки стали в сталеразливочном ковше |
-
2002
- 2002-01-22 RU RU2002102222/02A patent/RU2244017C2/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2476608C1 (ru) * | 2011-08-26 | 2013-02-27 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Группа "Магнезит" | Способ получения магнезиального модификатора |
| RU2749446C1 (ru) * | 2020-05-07 | 2021-06-10 | Виталий Николаевич Мерзляков | Шихта и способ получения флюса и огнеупорного материала для сталеплавильного производства (варианты) с ее использованием |
| RU2781915C1 (ru) * | 2021-11-24 | 2022-10-20 | Александр Владимирович Иванов | Способ выплавки стали в металлургических агрегатах |
| RU2773563C1 (ru) * | 2022-03-05 | 2022-06-06 | Публичное акционерное общество "Северсталь" (ПАО "Северсталь") | Модификатор шлака для обработки стали в сталеразливочном ковше |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3966456A (en) | Process of using olivine in a blast furnace | |
| RU2005132303A (ru) | Способ получения гранулированного металлического железа | |
| JP5042586B2 (ja) | 脱硫スラグを用いた粉体の造粒方法 | |
| JPS5839203B2 (ja) | 造滓剤およびその製造方法 | |
| US3964899A (en) | Additives to improve slag formation in steelmaking furnaces | |
| JP2000248309A (ja) | 溶鉄精錬用カルシウムフェライトの製造方法 | |
| US2363371A (en) | Process of forming briquettes, bricks, or solid agglomerates | |
| RU2296800C2 (ru) | Сталеплавильный флюс и способ его получения | |
| US4049435A (en) | Method for obtaining a lump product | |
| RU2244017C2 (ru) | Модификатор металлургического шлака магнезиального состава и способ его получения | |
| RU2547379C1 (ru) | Металлургический флюс и способ его изготовления | |
| RU2657675C1 (ru) | Брикет для получения феррованадия | |
| Umadevi et al. | Influence of magnesia on iron ore sinter properties and productivity–use of dolomite and dunite | |
| JP2002309312A (ja) | 溶鉄の精錬方法 | |
| JP2000256731A (ja) | 溶鉄精錬用カルシウムフェライトの製造方法 | |
| RU2524878C2 (ru) | Сталеплавильный высокомагнезиальный флюс и способ его получения (варианты) | |
| RU2739494C2 (ru) | Способ получения высокомагнезиального флюса-модификатора для сталеплавильных шлаков | |
| RU2381279C2 (ru) | Способ получения сталеплавильного флюса | |
| RU2644838C2 (ru) | Марганцевый флюс для конвертерного производства и шихта для производства марганцевого флюса | |
| JPS6221046B2 (ru) | ||
| US3682621A (en) | Method of producing sponge-iron pellets from hematitic alumina-containing iron ore | |
| JP2001303116A (ja) | 溶銑脱硫剤とその使用方法 | |
| JP2001303142A (ja) | 高温性状の優れた焼結鉱の製造方法 | |
| RU2202627C1 (ru) | Способ получения комплексного флюса для сталеплавильного производства | |
| RU2299913C2 (ru) | Сталеплавильный флюс (варианты) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC4A | Invention patent assignment |
Effective date: 20080710 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180123 |