RU2278168C1 - High magnesium flux - Google Patents
High magnesium flux Download PDFInfo
- Publication number
- RU2278168C1 RU2278168C1 RU2004138825/02A RU2004138825A RU2278168C1 RU 2278168 C1 RU2278168 C1 RU 2278168C1 RU 2004138825/02 A RU2004138825/02 A RU 2004138825/02A RU 2004138825 A RU2004138825 A RU 2004138825A RU 2278168 C1 RU2278168 C1 RU 2278168C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- flux
- oxides
- magnesium
- slag
- magnesia
- Prior art date
Links
Landscapes
- Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к черной металлургии, в частности к флюсам для сталеплавильного производства.The invention relates to ferrous metallurgy, in particular to fluxes for steelmaking.
Сегодня при производстве стали применяют флюсы на основе магнезиально-силикатных (Mg2SiO4) или магнезиально-карбонатных пород (MgCO2) из природных материалов: магнезита, форстерита, доломита и т.п.Today, steel production uses fluxes based on magnesia-silicate (Mg 2 SiO 4 ) or magnesia-carbonate rocks (MgCO 2 ) from natural materials: magnesite, forsterite, dolomite, etc.
Известен магнезиальный флюс (см. Патент RU №2205232), включающий смесь шлакообразующих компонентов в виде оксидов магния, алюминия, железа, кремния и кальция, а в качестве компонентов шлакообразующей смеси используют ожелезненный доломит с содержанием оксидов магния, алюминия, железа, кремния и кальция при следующем соотношении компонентов, мас.%: MgO 32,0-33,5; Al2О3 0,5-0,95; Fe2O3 2,0-5,0; SiO2 2,5-3,0; CaO - остальное.Known magnesia flux (see Patent RU No. 2205232), including a mixture of slag-forming components in the form of oxides of magnesium, aluminum, iron, silicon and calcium, and as components of the slag-forming mixture use ferruginous dolomite containing oxides of magnesium, aluminum, iron, silicon and calcium in the following ratio of components, wt.%: MgO 32.0-33.5; Al 2 O 3 0.5-0.95; Fe 2 O 3 2.0-5.0; SiO 2 2.5-3.0; CaO - the rest.
Наиболее близкой к заявленному изобретению композицией того же назначения, принятой за прототип для обоих вариантов изобретения, по совокупности существенных признаков является состав известного известково-магнезиального флюса (см. Патент RU №2145357) с низкой температурой плавления и высокой реакционной способностью его растворения в сталеплавильных шлаковых расплавах, содержащего, мас.%: 26,0-35,0 оксидов магния, 0,3-7,0 оксидов алюминия, 5,0-15,0 оксидов железа, 0,5-7,0 оксидов кремния и остальное - оксиды кальция.The closest to the claimed invention a composition of the same purpose, adopted as a prototype for both variants of the invention, on the set of essential features is the composition of the well-known lime-magnesia flux (see Patent RU No. 2145357) with a low melting point and high reactivity for its dissolution in steelmaking slag melts containing, wt.%: 26.0-35.0 magnesium oxides, 0.3-7.0 aluminum oxides, 5.0-15.0 iron oxides, 0.5-7.0 silicon oxides and the rest - calcium oxides.
Общая применяемая технологическая схема для производства данных флюсов:The general applied technological scheme for the production of these fluxes:
тонкий помол шихты мокрым или сухим способом;fine grinding of the mixture wet or dry;
смешивание с другими компонентами с добавлением спекающих добавок типа окалины, железосодержащих шлаков и циклонной пыли и т.д. (при этом содержание МдО колеблется от 35 до 50%);mixing with other components with the addition of sintering additives such as scale, iron-containing slag and cyclone dust, etc. (in this case, the content of MDO ranges from 35 to 50%);
спекание данной шихты во вращающихся печах при достаточно высокой температуре (t=1570-1670°С), при этом в печи шихта гранулируется и спекается с образованием прочной и низкопористой поверхностной пленки, необходимой для придания гранулам флюса достаточной механической прочности для транспортировки и низкой поверхностной пористости во избежание насыщения физической влагой при хранении и транспортировке.sintering of this mixture in rotary kilns at a sufficiently high temperature (t = 1570-1670 ° C), while in the furnace the mixture is granulated and sintered to form a strong and low-porous surface film, which is necessary to give the flux granules sufficient mechanical strength for transportation and low surface porosity in order to avoid saturation by physical moisture during storage and transportation.
К причинам, препятствующим достижению указанных ниже технических результатов, относятся:The reasons that impede the achievement of the following technical results include:
1) невозможность достижения высокого содержания окиси магния при производстве флюса вследствие низкого его содержания в используемом природном сырье;1) the inability to achieve a high content of magnesium oxide in the production of flux due to its low content in the used natural raw materials;
2) высокий термический нагрев при производстве флюса;2) high thermal heating in the production of flux;
3) низкая химическая активность флюса при попадании на шлак конвертера - ввиду высокой температуры термообработки флюса при его производстве, большой плотности и низкой пористости (температура нагрева флюса в конверторе должна быть больше температуры плавления спекающих добавок (т.е. t=1550-1650°С));3) low chemical activity of the flux when it enters the slag of the converter - due to the high temperature of heat treatment of the flux during its production, high density and low porosity (the heating temperature of the flux in the converter should be higher than the melting temperature of sintering additives (i.e., t = 1550-1650 ° FROM));
4) повышенный расход флюса для получения необходимого эффекта в конверторе. (сегодня на ОАО «ЗСМК» г. Новокузнецк расход флюса составляет 15-30 кг/т стали, на других предприятиях - до 80 кг/т.);4) increased flux consumption to obtain the desired effect in the converter. (today at ZSMK OJSC in Novokuznetsk, the flux consumption is 15-30 kg / t of steel, at other enterprises - up to 80 kg / t.);
5) продолжительное время усвоения флюса в шлаке, т.е. длительное время производства стали в конверторе.5) a long assimilation time of flux in the slag, i.e. long time steel production in the converter.
Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, заключается в улучшении шлакового режима кислородно-конвертерной плавки и увеличении срока службы конвертера путем использования нового высокомагнезиального флюса.The problem to which the invention is directed, is to improve the slag regime of oxygen-converter smelting and increase the life of the converter by using a new high-magnesia flux.
Технический результат, который может быть получен при осуществлении заявленного изобретения, заключается в интенсификации процесса шлакообразования и более качественной защите футеровки конвертера.The technical result that can be obtained by implementing the claimed invention is to intensify the process of slag formation and better protection of the converter lining.
Указанный технический результат достигается за счет того, что известный флюс для производства стали на основе магензиально содержащих пород содержит ингредиенты в следующем соотношении, мас.%:The specified technical result is achieved due to the fact that the known flux for the production of steel based on magnesia-containing rocks contains ingredients in the following ratio, wt.%:
I - вариантI - option
Оксиды магния - 90,0-92,0Magnesium oxides - 90.0-92.0
Оксиды кальция - 2,00-5,00Calcium Oxides - 2.00-5.00
Остальное - целевая добавка,The rest is the target supplement,
II - вариантII - option
Оксиды магния - 80,0-82,0Magnesium oxides - 80.0-82.0
Оксиды кальция - 2,00-5,00Calcium Oxides - 2.00-5.00
Углерод - 8,00-12,0Carbon - 8.00-12.0
Остальное - целевая добавкаThe rest is the target supplement
а в качестве исходного сырья для его производства используется гидратная форма магнезиально содержащих пород.and the hydrated form of magnesia-containing rocks is used as a feedstock for its production.
Таким образом, заявляемый высокомагнезиальный флюс содержит оксиды магния в эффектином количестве 80,0-92,0, мас.%.Thus, the inventive high-magnesia flux contains magnesium oxides in an effective amount of 80.0-92.0, wt.%.
Целевая добавка - это смесь компонентов (незначительное процентное содержание от общей массы флюса- до 10 мас.%), которые являются нейтральными носителями из круга традиционно применяющихся в композициях данного назначения, которая может быть представлена оксидами кремния, железа и алюминия, а также другими ингредиентами, являющимися, в частности, связующими материалами в процессе брикетообразования (брикетирования) флюса.The target additive is a mixture of components (a small percentage of the total mass of flux up to 10 wt.%), Which are neutral carriers from the circle traditionally used in compositions for this purpose, which can be represented by oxides of silicon, iron and aluminum, as well as other ingredients , which are, in particular, binders in the process of briquetting (briquetting) flux.
Интенсификация процесса шлакообразования достигается за счет сокращения скорости усвоения флюса в конвертере до 1-2 мин вследствие увеличения скорости выделения окиси магния в результате молекулярного гидроудара - интенсивной дегидратации флюса с образованием окиси магния.The intensification of the process of slag formation is achieved by reducing the rate of assimilation of flux in the converter to 1-2 minutes due to an increase in the rate of release of magnesium oxide as a result of molecular shock - intensive dehydration of the flux with the formation of magnesium oxide.
Значительное количество оксидов кальция и магния способствует образованию легкоплавких шпинелей, обладающих низкими температурами плавления.A significant amount of calcium and magnesium oxides contributes to the formation of fusible spinels with low melting points.
Имея в виду, что футеровка современных сталеплавильных агрегатов состоит из магнезиальных огнеупоров, с целью снижения их расхода сталеплавильные шлаки должны содержать необходимое количество оксидов магния, находящееся в равновесии с оксидами магния в огнеупорах. Количество оксидов магния во флюсе определяется полученным содержанием оксидов магния в шлаке после подачи флюса в сталеплавильный агрегат.Bearing in mind that the lining of modern steelmaking units consists of magnesian refractories, in order to reduce their consumption, steelmaking slags should contain the necessary amount of magnesium oxides in equilibrium with the magnesium oxides in the refractories. The amount of magnesium oxides in the flux is determined by the obtained content of magnesium oxides in the slag after the flux is supplied to the steelmaking unit.
В заявленном изобретении используемый в качестве сырья природный материал содержит большое количество окиси магния (80-92 мас.% на прокаленное вещество), достаточное количество которого образуется при попадании флюса на горячий шлак. Окись магния, обладая высокой химической активностью, интенсивно реагирует со шлаками, существенно снижая их химическую активность по отношению к магнезиальной футеровке конвертора, с дальнейшим загущением его и нанесением на футеровку в виде гарнисажа. При такой защите футеровки срок службы конвертера увеличивается с 1500-2000 плавок (в прототипе) до 6000 -10000 плавок.In the claimed invention, the natural material used as a raw material contains a large amount of magnesium oxide (80-92 wt.% Per calcined substance), a sufficient amount of which is formed when flux enters hot slag. Magnesium oxide, having a high chemical activity, intensively reacts with slags, significantly reducing their chemical activity with respect to the magnesia lining of the converter, with its further thickening and drawing on the lining in the form of a skull. With such protection of the lining, the converter service life is increased from 1500-2000 heats (in the prototype) to 6000 -10000 heats.
Для загущения шлака при нанесении гарнисажа на футеровку и частичной компенсации теплопотерь при выделении гидратной воды вводится флюс (по второму варианту изобретения) дополнительно содержащий углерод при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:To thicken the slag when applying the skull on the lining and partially compensate for heat loss during the release of hydrated water, a flux is added (according to the second embodiment of the invention) additionally containing carbon in the following ratio of ingredients, wt.%:
Оксиды магния - 80,0-82,0Magnesium oxides - 80.0-82.0
Оксиды кальция - 2,00-5,00Calcium Oxides - 2.00-5.00
Углерод-8,00-12,0Carbon-8.00-12.0
Остальное - целевая добавкаThe rest is the target supplement
Дополнительный технический результат, заключающийся в снижение энерго- и трудозатрат при производстве флюса, достигается за счет того, что:An additional technical result, which consists in reducing energy and labor costs in the production of flux, is achieved due to the fact that:
- флюс для выплавки стали в конвертере получают на основе гидратной формы магнезиально содержащих пород, т.е. используется сырье, технология переработки которого исключает трудоемкий и энергоемкий процесс термообработки флюса;- flux for steelmaking in the converter is obtained on the basis of the hydrated form of magnesia-containing rocks, i.e. raw materials are used, the processing technology of which eliminates the labor-consuming and energy-intensive process of heat treatment of flux;
- процесс шлакообразования происходит при достаточно низкой температуре нагрева флюса.- the process of slag formation occurs at a sufficiently low temperature for heating flux.
Экономия достигается и за счет значительного сокращения расхода флюса (с 15-80 кг/т стали в прототипе до 5-10 кг/т при осуществлении заявленного изобретения) вследствие использования природного материала с высоким содержанием оксида магния.Savings are also achieved due to a significant reduction in flux consumption (from 15-80 kg / t of steel in the prototype to 5-10 kg / t during the implementation of the claimed invention) due to the use of natural material with a high content of magnesium oxide.
Заявленный высокомагнезиального флюс для выплавки стали в конвертере получают на основе гидратной формы магнезиально содержащих пород. Природный материал - брусит (Mg(ОН)2).The claimed high-magnesia flux for steelmaking in a converter is obtained on the basis of the hydrated form of magnesian-containing rocks. Natural material is brucite (Mg (OH) 2 ).
Флюс производится из брусита полусухим способом прессования на прессах или брикетировочных машинах. При этом пористость брикета флюса из него - близкая к нулю при достаточной механической прочности, что позволяет произвести транспортировку и хранение данных флюсов.The flux is made from brucite semi-dry pressing method on presses or briquetting machines. In this case, the porosity of the flux briquette from it is close to zero with sufficient mechanical strength, which allows the transportation and storage of flux data.
Характеристики брусита приведены в табл.1.The characteristics of brucite are given in table 1.
В табл.2 приводятся физико-химические показатели высокомагнезиальных флюсов ВФМ-1 (по первому варианту изобретения) и ВМФ-2 (второй вариант изобретения):Table 2 shows the physicochemical parameters of high-magnitude fluxes VFM-1 (according to the first embodiment of the invention) and Navy-2 (second embodiment of the invention):
Пример использования флюса в конвертерной плавке и нанесение гарнисажа. При попадании флюса на горячий шлак конвертера (t=1500-1600°С) происходит по мере нагревания флюса молекулярный гидроудар. Данный эффект начинается при достаточно низкой температуре нагрева флюса (400-500°С). Происходит интенсивная дегидратация флюса с образованием окиси магния (высвобождение химически связанной воды). Резко увеличивается пористость и образуется множество трещин и микротрещин (так как во флюсе до 30% гидратной воды, пористость достигается 50-55%).An example of the use of flux in converter smelting and the application of a skull. When flux gets on the hot slag of the converter (t = 1500-1600 ° C), a molecular hydroblow occurs as the flux is heated. This effect begins at a sufficiently low temperature for heating flux (400-500 ° C). Intensive flux dehydration occurs with the formation of magnesium oxide (the release of chemically bound water). The porosity sharply increases and many cracks and microcracks are formed (since in the flux up to 30% hydrated water, the porosity is reached 50-55%).
Процесс происходит достаточно быстро. Окись магния, обладая высокой химической активностью, интенсивно реагирует со шлаками по вновь образующимся трещинам и микротрещинам, существенно снижая химическую активность шлаков по отношению к магнезиальной футеровке конвертера, с дальнейшим загущением его и нанесением на футеровку в виде гарнисажа. Время растворения флюса в шлаке составляет 1-2 минуты.The process is fast enough. Magnesium oxide, having a high chemical activity, intensively reacts with slag along newly formed cracks and microcracks, significantly reducing the chemical activity of slag in relation to the magnesia lining of the converter, with its further thickening and drawing on the lining in the form of a skull. The dissolution time of the flux in the slag is 1-2 minutes.
Для улучшения шлакообразования и снижения химической активности шлака на первом этапе вводится флюс с максимальным содержанием магния (ВМФ-1) MgO>90%.To improve slag formation and reduce the chemical activity of slag, a flux is introduced at the first stage with a maximum content of magnesium (Navy-1) MgO> 90%.
Для загущения шлака при нанесении гарнисажа в конвертере и частичной компенсации теплопотерь при выделении гидратной воды вводится флюс марки ВМФ-2 с содержанием углерода до 10%. В результате быстро достигается насыщение шлаков магнием, в дальнейшем - его загущение и за счет этого - нанесение гарнисажа на футеровку конвертера; сокращается время производства стали в конвертере; увеличивается срок службы конвертеров - до 6000-10000 плавок; исключается трудоемкий и энергоемкий процесс термообработки флюса; существенно снижаются общие трудозатраты при производстве флюсов. Форма флюса - брикет 40×60×40 или любая другая форма данного объема (шары, гранулы, т.д.).To thicken the slag when applying the skull in the converter and partially compensate for heat loss during the release of hydrated water, a flux of the VMF-2 brand is introduced with a carbon content of up to 10%. As a result, saturation of the slag with magnesium is quickly achieved, in the future - its thickening and, due to this, the application of a skull on the converter lining; converter steel production time is reduced; converter service life increases - up to 6000-10000 heats; labor-intensive and energy-consuming flux heat treatment process is excluded; significantly reduced overall labor costs in the production of fluxes. The shape of the flux is a briquette of 40 × 60 × 40 or any other form of a given volume (balls, granules, etc.).
Данные флюсы предполагается применять на всех металлургических заводах, производящих сталь в конвертерах, оснащенных магнезиально содержащей футировкой.These fluxes are supposed to be used at all metallurgical plants producing steel in converters equipped with magnesia-containing lining.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004138825/02A RU2278168C1 (en) | 2004-12-30 | 2004-12-30 | High magnesium flux |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004138825/02A RU2278168C1 (en) | 2004-12-30 | 2004-12-30 | High magnesium flux |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2278168C1 true RU2278168C1 (en) | 2006-06-20 |
Family
ID=36714155
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2004138825/02A RU2278168C1 (en) | 2004-12-30 | 2004-12-30 | High magnesium flux |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2278168C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2757511C1 (en) * | 2021-05-05 | 2021-10-18 | Публичное акционерное общество «Северсталь» (ПАО «Северсталь») | Steelmaking method in electric arc furnace |
-
2004
- 2004-12-30 RU RU2004138825/02A patent/RU2278168C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2757511C1 (en) * | 2021-05-05 | 2021-10-18 | Публичное акционерное общество «Северсталь» (ПАО «Северсталь») | Steelmaking method in electric arc furnace |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2327743C2 (en) | Method of steel smelting in converter | |
JP4683427B2 (en) | Lime-based refining flux | |
US3726665A (en) | Slagging in basic steel-making process | |
US3645719A (en) | Slagging in basic steel-making process and compositions therefor | |
RU2278168C1 (en) | High magnesium flux | |
RU2294379C1 (en) | Method of deposition of the wall accretion on the converter brick-lining | |
RU2547379C1 (en) | Metallurgical flux and method of its manufacturing | |
RU2205232C1 (en) | Magnesian flux for steelmaking and method of producing the same | |
RU2773563C1 (en) | Slag modifier for steel processing in a steel ladle | |
JP2002309312A (en) | Method for refining molten iron | |
RU2260626C1 (en) | Method for steel melting in converter | |
RU2739494C2 (en) | Method of producing high-magnesia modifying flux for steel-smelting slag | |
CN115335347A (en) | Dephosphorization slag | |
RU2657258C1 (en) | High-temperature magnesium flux for steel-fuel furnace and method of high-temperature magnesium flux producing for steel-fuel furnace | |
CN111363882A (en) | Slagging method for prolonging service life of converter lining | |
RU2145357C1 (en) | Lime-magnesian flux | |
RU2164952C1 (en) | Method of steel melting in converter | |
JPS5834423B2 (en) | Basic refractory composition | |
RU2738217C1 (en) | Mixture for making steel melting flux | |
US3364043A (en) | Basic refractories | |
RU2729692C1 (en) | Steel melting method in converter with combined blowdown | |
US20170275714A1 (en) | Mixture, use of this mixture, and method for conditioning a slag located on a metal melt in a metallurgical vessel in iron and steel metallurgy | |
RU2131466C1 (en) | Process of winning of vanadium-carrying sludge while vanadium iron is processed by monoprocess | |
JPS6111300B2 (en) | ||
KR100840264B1 (en) | Magnesia-carbon coating material for the iron making vessel |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20081231 |