RU2365638C2 - Fluxed manganese agglomerate for direct alloying of steel, charge mixture for producing fluxed manganese agglomerate for direct alloying of steel and method of producing fluxed manganese agglomerate for direct alloying of steel - Google Patents
Fluxed manganese agglomerate for direct alloying of steel, charge mixture for producing fluxed manganese agglomerate for direct alloying of steel and method of producing fluxed manganese agglomerate for direct alloying of steel Download PDFInfo
- Publication number
- RU2365638C2 RU2365638C2 RU2007122337/02A RU2007122337A RU2365638C2 RU 2365638 C2 RU2365638 C2 RU 2365638C2 RU 2007122337/02 A RU2007122337/02 A RU 2007122337/02A RU 2007122337 A RU2007122337 A RU 2007122337A RU 2365638 C2 RU2365638 C2 RU 2365638C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- oxides
- manganese
- concentrate
- barium
- steel
- Prior art date
Links
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к черной металлургии, а именно к производству офлюсованного марганцевого агломерата для прямого легирования стали.The invention relates to ferrous metallurgy, and in particular to the production of fluxed manganese sinter for direct alloying of steel.
Технология прямого легирования стали марганцем представляет собой восстановительный процесс, в котором в качестве легирующих материалов используют неметаллические материалы (термообработанные или нетермообработанные марганецсодержащие материалы), содержащие в своем составе легирующий элемент. Одним из необходимых условий эффективного восстановления марганца в технологии прямого легирования стали является величина основности (отношение основных оксидов к кислым оксидам, обычно это отношение суммы оксидов кальция и магния к оксидам кремния (CaO+MgO)/SiO2), которая находится в пределах 1,3-2,5. При такой основности происходит разрушение прочных соединений оксида кремния с оксидами марганца в марганцеворудных материалах. Это приводит к повышению активности марганца, а следовательно, его восстановлению. При осуществлении процесса прямого легирования с использованием нетермообработанных материалов, а также неофлюсованных термообработанных материалов, например агломератов, полученных из концентратов окисных марганцевых руд, основность которых сохраняется на уровне природной и находится в пределах 0,1-0,2, требуются значительные добавки шлакообразующих материалов, в частности извести. Это приводит к напряженному тепловому режиму технологии прямого легирования, поскольку, например, добавка 7 кг извести на одну тонну стали снижает температуру металла в сталеразливочном ковше на 15°С.The technology of direct alloying of steel with manganese is a recovery process in which non-metallic materials (heat-treated or non-heat-treated manganese-containing materials) containing an alloying element are used as alloying materials. One of the necessary conditions for the effective reduction of manganese in the technology of direct alloying of steel is the basicity value (the ratio of basic oxides to acid oxides, usually the ratio of the sum of calcium and magnesium oxides to silicon oxides (CaO + MgO) / SiO 2 ), which is within 1, 3-2.5. With such basicity, the destruction of durable compounds of silicon oxide with manganese oxides in manganese ore materials occurs. This leads to an increase in the activity of manganese and, consequently, its recovery. In the process of direct alloying using non-heat-treated materials, as well as unfluxed heat-treated materials, for example, agglomerates obtained from concentrates of manganese oxide ores, the basicity of which remains at the natural level and is in the range of 0.1-0.2, significant additives of slag-forming materials are required, in particular lime. This leads to intense thermal conditions of direct alloying technology, because, for example, the addition of 7 kg of lime per ton of steel reduces the temperature of the metal in the steel pouring ladle by 15 ° С.
Вместе с тем, повышение основности в агломерате путем добавки в него оксидов кальция в процессе спекания до величины, превышающей отношение (CaO+MgO)/SiO2) более чем 1,1, приводит к резкому ухудшению механической прочности готового агломерата. Это происходит в результате снижения влагостойкости материала за счет остатков в нем неофлюсованной извести, а также непрочных, саморазрушающихся при комнатной температуре двух- и трехкальциевых силикатов, образующихся в процессе термообработки после термической диссоциации карбонатов кальция, карбонатов и силикатов марганца. Такой материал малопригоден для использования в технологии прямого легирования стали марганцем.At the same time, an increase in the basicity in the agglomerate by adding calcium oxides to it during sintering to a value exceeding the ratio (CaO + MgO) / SiO 2 ) of more than 1.1 leads to a sharp deterioration in the mechanical strength of the finished agglomerate. This occurs as a result of a decrease in the moisture resistance of the material due to the residues of unfluxed lime, as well as unstable, self-destructing at room temperature two- and three-calcium silicates formed during the heat treatment after thermal dissociation of calcium carbonates, carbonates and manganese silicates. Such material is unsuitable for use in the technology of direct alloying of steel with manganese.
Известны офлюсованные марганцевые агломераты, полученные из марганцевого концентрата Полуночного месторождения (Северный Урал, Российская Федерация), с основностью 1,3 химического состава, мас.%: MnO 31,06; MnO2 9,76; Feобщ 2,57; SiO2 19,26; CaO 26,64; MgO 3,18; Al2O3 3,20; P 0,24; CaO не усвоенная 1,62 и основностью 2,5 химического состава, мас.%: Mno 27,20; MnO2 8,50; Fеобщ 3,32; SiO2 14,20; CaO 34,97; MgO 4,70; Al2O3 4,50; P 0,20; CaO не усвоенная 0,74 (Миллер В.Я., Молева Н.Г., Утков В.А. Влияние фазового состава и основности на качество марганцевых агломератов из руд Полуночного меторождения. Использование бедных марганцевых руд Северного Урала. АН СССР. Уральский филиал. Труды института металлургии. 1961. вып.7. С.79-84).Known fluxed manganese agglomerates obtained from the manganese concentrate of the Midnight deposit (Northern Urals, Russian Federation), with a basicity of 1.3 chemical composition, wt.%: MnO 31.06; MnO 2 9.76; Fe total 2.57; SiO 2 19.26; CaO 26.64; MgO 3.18; Al 2 O 3 3.20; P 0.24; CaO not digested 1.62 and basicity 2.5 chemical composition, wt.%: Mno 27.20; MnO 2 8.50; Fe total 3.32; SiO 2 14.20; CaO 34.97; MgO 4.70; Al 2 O 3 4.50; P 0.20; CaO not assimilated 0.74 (Miller VY, Moleva NG Utkov VA Effect of phase composition and the basicity of the quality of the agglomerates of the manganese ores Midnight metorozhdeniya. Using poor manganese ores Northern Ural. Akad. Ural branch Proceedings of the Institute of Metallurgy. 1961. Issue 7. S.79-84).
Известна шихта для производства данных офлюсованных марганцевых агломератов, содержащая концентрат марганцевой руды, известняк, возврат и углеродсодержащее топливо в виде коксика (Миллер В.Я., Утков В.А. Результаты лабораторных и полупромышленных опытов по агломерации концентрата карбонатных марганцевых руд Полуночного месторождения. Труды института металлургии. 1961. вып.7. С.69-78).A known mixture for the production of these fluxed manganese agglomerates containing manganese ore concentrate, limestone, return and carbon-containing fuel in the form of coke (Miller V.Ya., Utkov V.A. Results of laboratory and semi-industrial experiments on the agglomeration of carbonate manganese ore concentrate of the Midnight deposit. Transactions Institute of Metallurgy. 1961. Issue 7. P.69-78).
Состав шихты для производства офлюсованного марганцевого агломерата с основностью 1,3 следующий, мас.%: концентрат окисной марганцевой руды 29,0; известняк 16,0; возврат 25,0; коксик 7,5. Для производства офлюсованного марганцевого агломерата с основностью 2,5 состав шихты следующий, мас.%: концентрат окисной марганцевой руды 36,0; известняк 22,5; возврат 25,0; коксик 8,5.The composition of the charge for the production of fluxed manganese sinter with a basicity of 1.3 is as follows, wt.%: Concentrate of oxide manganese ore 29.0; limestone 16.0; return 25.0; Coke 7,5. For the production of fluxed manganese agglomerate with a basicity of 2.5, the composition of the charge is as follows, wt.%: Concentrate of manganese oxide ore 36.0; limestone 22.5; return 25.0; Coke 8.5.
Химический состав концентрата окисной марганцевой руды, мас.%: оксиды марганца в пересчете на элемент Mn 26,73; Feобщ 2,40; SiO2 15,80; CaO 8,0; MgO 2,40; Al2O3 2,03; P 0,18; потери при прокаливании 27,76; в состав известняка входит 54,0% CaO; в состав коксика входит 15,6% золы и 0,6% серы.The chemical composition of the concentrate of oxide manganese ore, wt.%: Manganese oxides in terms of the element Mn 26.73; Fe total 2.40; SiO 2, 15.80; CaO 8.0; MgO 2.40; Al 2 O 3 2.03; P 0.18; loss on ignition 27.76; limestone contains 54.0% CaO; Coxic contains 15.6% ash and 0.6% sulfur.
Известные офлюсованные марганцевые агломераты, полученные из шихты известных составов известным способом, характеризуются низкой механической прочностью и, несмотря на высокую основность, малопригодны для использования в технологии прямого легирования стали марганцем. При производстве известных марганцевых агломератов с основностью 1,3 и 2,5 для офлюсования оксидов кремния в процессе спекания был использован известняк, содержащий в своем составе карбонаты кальция, которые в результаты диссоциации образуют оксиды кальция, часть которых не взаимодействует с оксидами кремния.Known fluxed manganese agglomerates obtained from a charge of known compositions in a known manner are characterized by low mechanical strength and, despite their high basicity, are unsuitable for use in the technology of direct alloying of steel with manganese. In the production of known manganese agglomerates with a basicity of 1.3 and 2.5 for fluxing of silicon oxides during sintering, limestone was used containing calcium carbonates, which form calcium oxides as a result of dissociation, some of which do not interact with silicon oxides.
CaO не усвоенная, входящая в состав известных агломератов, приводит к низкой влагостойкости офлюсованных агломератов, низкой механической прочности. Наличие в готовом агломерате свободной извести происходит по причине образования тугоплавких соединений оксидов кальция с кремнеземом в виде саморассыпающихся при охлаждении двух- и трехкальциевых силикатов, которые пассивируют частички извести в процессе спекания. При охлаждении агломерата и саморассыпании силикатов кальция образуются участки с непрореагировавшей известью, которая является источником поглощения влаги. Not assimilated CaO, which is part of the known agglomerates, leads to low moisture resistance of fluxed agglomerates, low mechanical strength. The presence of free lime in the finished agglomerate is due to the formation of refractory compounds of calcium oxides with silica in the form of two- and three-calcium silicates self-disintegrating upon cooling, which passivate lime particles during sintering. Upon cooling the agglomerate and self-scattering of calcium silicates, areas with unreacted lime are formed, which is a source of moisture absorption.
Образование саморассыпающихся три- и ортосиликатов кальция - 3CaO SiO2 и 2CaO SiO2 происходит в результате термической диссоциации карбонатов кальция, входящих в состав известняка с образованием высокоактивных оксидов кальция - CaO, и термической диссоциации силикатов марганца, сопровождающихся образованием оксидов кремния - SiO2. Поэтому после спекания известной шихты получают непрочные агломераты, использование которых в технологии прямого легирования стали марганцем становится нерациональным по причине их низкой механической прочности и влагостойкости.The formation of self-disintegrating calcium tri- and orthosilicates - 3CaO SiO 2 and 2CaO SiO 2 occurs as a result of thermal dissociation of calcium carbonates that are part of limestone with the formation of highly active calcium oxides - CaO, and thermal dissociation of manganese silicates, accompanied by the formation of silicon oxides - SiO 2 . Therefore, after sintering a known charge, fragile agglomerates are obtained, the use of which in the technology of direct alloying of steel with manganese becomes irrational due to their low mechanical strength and moisture resistance.
Увеличение расхода углеродсодержащего топлива (коксика) при изготовлении агломерата с основностью 1,3 и 2,5 не приводит к повышению механической прочности и влагостойкости. Агломерат характеризовался резко выраженной склонностью к самопроизвольному разрушению при хранении с образованием в основном мелкой фракции 3-0 мм. При хранении такого агломерата, взятого в кусках крупностью более 25 мм, в течение месяца образуется около 70% мелочи крупностью 5-0.An increase in the consumption of carbon-containing fuel (coke) in the manufacture of sinter with a basicity of 1.3 and 2.5 does not lead to an increase in mechanical strength and moisture resistance. Agglomerate was characterized by a pronounced tendency to spontaneous destruction during storage with the formation of mainly small fractions of 3-0 mm. When storing such an agglomerate, taken in pieces larger than 25 mm, about 70% of fines with a particle size of 5-0 are formed within a month.
Использование известных агломератов в технологии прямого легирования стали характеризуется невысокой степенью восстановления легирующего элемента.The use of known agglomerates in the technology of direct alloying of steel is characterized by a low degree of recovery of the alloying element.
Наиболее близким аналогом предлагаемого офлюсованного марганцевого агломерата является марганцевый агломерат, полученный из низкокремнистого марганцевого концентрата карбонатной марганцевой руды химического состава, мас.%: оксиды марганца 51,0; оксиды кальция 14,57; оксиды магния 3,34; оксиды кремния 15,5; оксиды железа 2,8; оксиды алюминия 1,4; оксиды серы 0,017; оксиды фосфора 0,284; прочие посторонние примеси - остальное (ТУ 14-9-324-87).The closest analogue of the proposed fluxed manganese agglomerate is manganese agglomerate obtained from a low silicon manganese concentrate of carbonate manganese ore of chemical composition, wt.%: Manganese oxides 51.0; calcium oxides 14.57; magnesium oxides 3.34; silicon oxides 15.5; iron oxides 2.8; aluminum oxides 1.4; sulfur oxides 0.017; phosphorus oxides 0.284; other impurities - the rest (TU 14-9-324-87).
Механическая прочность известного агломерата для фракции более 5 мм составила: на удар 76-77%, на истирание 4,0-5,0%.The mechanical strength of the known agglomerate for a fraction of more than 5 mm was: 76-77% for impact, 4.0-5.0% for abrasion.
Признаки ближайшего аналога, совпадающие с существенными признаками заявляемого офлюсованного марганцевого агломерата: оксиды марганца, оксиды кальция, оксиды магния, оксиды кремния, оксиды железа, оксиды алюминия, оксиды серы, оксиды фосфора и прочие посторонние примеси.Signs of the closest analogue that coincide with the essential features of the claimed fluxed manganese agglomerate: manganese oxides, calcium oxides, magnesium oxides, silicon oxides, iron oxides, aluminum oxides, sulfur oxides, phosphorus oxides and other impurities.
Наиболее близким аналогом предлагаемой шихты для производства предлагаемого офлюсованного марганцевого агломерата является шихта для производства известного марганцевого агломерата, содержащая мас.%: коксик 9,0-13,5; возврат, образующийся в процессе спекания агломерата из известной шихты, 20,0-25,0; концентрат марганцевой руды, в качестве которого взят марганцевый карбонатный низкокремнистый концентрат - остальное. Химический состав марганцевого карбонатного низкокремнистого концентрата, мас.%: MnO 37,4; SiO2 10,5; CaO 12,2; MgO 2,8; P 0,22; потери при прокаливании 29,0 (ТУ 14-9-324-87).The closest analogue of the proposed mixture for the production of the proposed fluxed manganese agglomerate is a mixture for the production of known manganese agglomerate, containing wt.%: Coke 9.0-13.5; return formed during sintering of the sinter from a known charge, 20.0-25.0; manganese ore concentrate, which is taken as a manganese carbonate low-silica concentrate - the rest. The chemical composition of manganese carbonate low-silica concentrate, wt.%: MnO 37,4; SiO 2 10.5; CaO 12.2; MgO 2.8; P 0.22; loss on ignition 29.0 (TU 14-9-324-87).
Признаки ближайшего аналога, совпадающие с существенными признаками заявляемой шихты для производства офлюсованного марганцевого агломерата: наличие в составе шихты концентрата марганцевой руды, коксика и возврата.Signs of the closest analogue, coinciding with the essential features of the inventive charge for the production of fluxed manganese sinter: the presence in the composition of the concentrate of manganese ore, coke and return.
Наиболее близким аналогом предлагаемого способа производства предлагаемого офлюсованного марганцевого агломерата из предлагаемой шихты является способ производства известного марганцевого агломерата из известной шихты, включающий смешивание концентрата карбонатной марганцевой руды фракцией 10-12 мм, влажностью 6-10% и коксика фракцией 2-3 мм, окомкование, загрузку подготовленной шихты слоем высотой 330-350 мм на предварительно уложенный на колосники агломашины слой возврата высотой 15-20 мм, спекание при температуре 1200-1250°С, при разрежении под колосниками 1000-1050 мм вод. ст., охлаждение просасыванием через колосники холодного воздуха.The closest analogue of the proposed method for the production of the proposed fluxed manganese sinter from the proposed charge is a method for the production of the known manganese sinter from a known charge, comprising mixing a concentrate of carbonate manganese ore with a fraction of 10-12 mm, moisture content of 6-10% and coke fraction of 2-3 mm, pelletizing, loading the prepared mixture with a layer with a height of 330-350 mm onto a return layer 15-20 mm high that was previously laid on the sinter grate, sintering at a temperature of 1200-1250 ° C, with a rarefaction of d grate 1000-1050 mm water. Art., cooling by suction through the grates of cold air.
Признаки ближайшего аналога, совпадающие с существенными признаками предлагаемого способа: смешивание концентрата марганцевой руды и коксика; окомкование; загрузка подготовленной шихты на предварительно уложенный на колосники агломашины слой возврата; спекание и охлаждение просасыванием через колосники холодного воздуха.Signs of the closest analogue, coinciding with the essential features of the proposed method: mixing a concentrate of manganese ore and coke; pelletizing; loading the prepared mixture onto a return layer previously laid on the sinter grate; sintering and cooling by suction through the grates of cold air.
Известный марганцевый агломерат, полученный из шихты известного состава известным способом, характеризуется низким качеством, обусловленным невысокими основностью, механической прочностью и влагостойкостью. Основность известного агломерата составляет величину, равную 1,15, и соответствует природной основности концентрата карбонатной марганцевой руды. Поэтому при использовании известного агломерата в технологии прямого легирования, полученного из концентрата карбонатной марганцевой руды, требуются добавки шлакообразующих материалов, что приводит к ухудшению теплового режима процесса легирования и снижению технологических показателей. В качестве марганецсодержащего материала в известной шихте используют только специально подготовленный путем десиликонизации низкокремнистый концентрат карбонатной марганцевой руды, что сужает возможности использования других марганецсодержащих материалов.Known manganese sinter obtained from a mixture of known composition in a known manner, is characterized by low quality due to low basicity, mechanical strength and moisture resistance. The basicity of the known agglomerate is equal to 1.15, and corresponds to the natural basicity of the concentrate of carbonate manganese ore. Therefore, when using the known agglomerate in the technology of direct alloying, obtained from a concentrate of carbonate manganese ore, additives of slag-forming materials are required, which leads to a deterioration in the thermal regime of the alloying process and a decrease in technological parameters. As the manganese-containing material in the known charge, only a low-silicon concentrate of carbonate manganese ore specially prepared by desiliconization is used, which reduces the possibility of using other manganese-containing materials.
Известный способ производства известного марганцевого агломерата из известной шихты исключает возможность управления в процессе спекания агломерата взаимодействием кислых оксидов и основных оксидов с различной активностью, обусловленной наличием в составе шихты основных оксидов, имеющих моноактивность, что приводит к ухудшению показателей механической прочности и влагостойкости и отрицательно влияет на технологические показатели технологии прямого легирования, снижая степень восстановления легирующего элемента. При использовании в технологии прямого легирования стали агломерата, полученного из известной шихты, требуется дополнительный расход шлакообразующих материалов, что приводит к ухудшению теплового режима процесса легирования и снижению технологических показателей.The known method of producing a known manganese agglomerate from a known charge eliminates the possibility of controlling during the sintering of the agglomerate the interaction of acidic oxides and basic oxides with different activities due to the presence of basic oxides having monoactivity in the composition of the mixture, which leads to a deterioration in mechanical strength and moisture resistance and negatively affects technological indicators of direct alloying technology, reducing the degree of recovery of the alloying element. When used in the technology of direct alloying of steel sinter obtained from a known charge, an additional consumption of slag-forming materials is required, which leads to a deterioration in the thermal regime of the alloying process and a decrease in technological parameters.
В основе изобретения - задача усовершенствования офлюсованного марганцевого агломерата для прямого легирования стали, шихты для производства офлюсованного марганцевого агломерата, используемого для прямого легирования стали и способа для производства офлюсованного марганцевого агломерата для прямого легирования стали путем оптимизации количественного и качественного состава и технологических параметров, обеспечивающих возможность рационального использования агломерата в технологии прямого легирования стали.The basis of the invention is the task of improving the fluxed manganese sinter for direct alloying of steel, the mixture for the production of fluxed manganese sinter used for direct alloying of steel and a method for the production of fluxed manganese sinter for direct alloying of steel by optimizing the quantitative and qualitative composition and technological parameters that enable rational the use of sinter in the technology of direct alloying of steel.
Ожидаемый технический результат - повышение качества офлюсованного марганцевого агломерата путем увеличения его основных свойств, механической прочности и влагостойкости за счет возможности управления в процессе спекания агломерата взаимодействием кислых оксидов и основных оксидов с различной активностью, что обеспечивает высокую степень восстановления легирующего элемента и исключения подачи шлакообразующих материалов в технологии прямого легирования стали.The expected technical result is an increase in the quality of fluxed manganese agglomerate by increasing its basic properties, mechanical strength and moisture resistance due to the possibility of controlling the interaction of acidic oxides and basic oxides with different activity during sintering, which ensures a high degree of recovery of the alloying element and excludes the supply of slag-forming materials to technology of direct alloying of steel.
Технический результат достигается тем, что офлюсованный марганцевый агломерат для прямого легирования стали, содержащий оксиды марганца, оксиды кальция, оксиды магния, оксиды кремния, оксиды железа, оксиды алюминия, оксиды серы, оксиды фосфора и прочие посторонние примеси, по изобретению дополнительно содержит оксиды бария при следующем соотношении компонентов, мас.%:The technical result is achieved in that the fluxed manganese sinter for direct alloying of steel, containing manganese oxides, calcium oxides, magnesium oxides, silicon oxides, iron oxides, aluminum oxides, sulfur oxides, phosphorus oxides and other impurities, according to the invention additionally contains barium oxides at the following ratio of components, wt.%:
при этом отношение суммы оксидов кальция, магния и бария к оксидам кремния составляет 1,3-2,5.the ratio of the sum of the oxides of calcium, magnesium and barium to silicon oxides is 1.3-2.5.
Предлагаемая шихта для производства предлагаемого офлюсованного марганцевого агломерата, используемого для прямого легирования стали, содержащая концентрат марганцевой руды, коксик и возврат, по изобретению дополнительно содержит флюсующие добавки и барийсодержащий материал при следующем соотношении компонентов, мас.%:The proposed mixture for the production of the proposed fluxed manganese sinter, used for direct alloying of steel, containing a concentrate of manganese ore, coke and recovery, according to the invention additionally contains fluxing additives and barium-containing material in the following ratio, wt.%:
Целесообразно, чтобы шихта в качестве концентрата марганцевой руды содержала концентрат карбонатной марганцевой руды, мас.%: оксиды марганца в пересчете на элемент Mn 26,4; SiO2 12,96; CaO 10,58; MgO 2,4; Al2O3 1,95; Feобщ 0,77; P 0,14; потери при прокаливании 36,73 или концентрат окисной марганцевой руды, содержащей, мас.%: оксиды марганца в пересчете на элемент Mn 44,8; SiO2 16,70; Al2O3 1,28; Fe2O3 2,15; CaO 1,38; MgO 0,90; BaO 0,73; TiO2 0,21; Nа2О 0,62; K2O 1,71; P 0,23; S 0,01; потери при прокаливании 11,32.It is advisable that the mixture as a concentrate of manganese ore contains a concentrate of carbonate manganese ore, wt.%: Manganese oxides in terms of element Mn 26,4; SiO 2 12.96; CaO 10.58; MgO 2.4; Al 2 O 3 1.95; Fe total 0.77; P 0.14; loss on ignition 36.73 or a concentrate of manganese oxide ore containing, wt.%: manganese oxides in terms of element Mn 44.8; SiO 2 16.70; Al 2 O 3 1.28; Fe 2 O 3 2.15; CaO 1.38; MgO 0.90; BaO 0.73; TiO 2 0.21; Na 2 O 0.62; K 2 O 1.71; P 0.23; S 0.01; loss on ignition 11.32.
Целесообразно, чтобы шихта в качестве барийсодержащего материала содержала барит с концентрацией кремнезема не более 5,0%, или концентрат баритовой руды в виде концентрата фотометрической сепарации баритовой руды, мас.%: BaSO4 50,0; Fe2O3 3,3; CaO 23,0; прочие посторонние примеси - 23,7, или карбонат бария в виде витерита с содержанием оксида бария не менее 70,0%, или их смеси.It is advisable that the mixture as a barium-containing material contained barite with a silica concentration of not more than 5.0%, or a barite ore concentrate in the form of a concentrate of photometric separation of barite ore, wt.%: BaSO 4 50.0; Fe 2 O 3 3.3; CaO 23.0; other impurities - 23.7, or barium carbonate in the form of witerite with a barium oxide content of at least 70.0%, or mixtures thereof.
Целесообразно, чтобы шихта в качестве флюсующей добавки содержала доломитизированный известняк с отношением CaO/MgO 2,5-3,0, или известняк, или отсевы доломита высокотемпературного обжига.It is advisable that the mixture as a fluxing additive contains dolomitic limestone with a CaO / MgO ratio of 2.5-3.0, or limestone, or screenings of dolomite high-temperature firing.
В предлагаемом способе для производства предлагаемого офлюсованного марганцевого агломерата для прямого легирования стали из предлагаемой шихты, включающем смешивание концентрата марганцевой руды и коксика, окомкование, загрузку подготовленной шихты на предварительно уложенный на колосники агломашины слой возврата, спекание и охлаждение просасыванием через колосники холодного воздуха, по изобретению смешивание 40-60% от общего количества концентрата марганцевой руды и коксика осуществляют совместно с подаваемыми флюсующими добавками и барийсодержащим материалом фракцией 2-3 мм, после чего смесь подвергают механо-химической активации путем измельчения до величины удельной поверхности 140-170 м2/кг, окомкование ведут до получения гранул плотностью 2,8-3,2 г/см3, затем полученные гранулы смешивают с остальным количеством концентрата марганцевой руды и коксика и осуществляют загрузку.In the proposed method for the production of the proposed fluxed manganese sinter for direct alloying of steel from the proposed mixture, comprising mixing a concentrate of manganese ore and coke, pelletizing, loading the prepared mixture onto a return layer previously laid on the grate of the sinter machine, sintering and cooling by suction through cold grates according to the invention mixing of 40-60% of the total amount of manganese ore concentrate and coke is carried out together with the supplied fluxing additives E and barium-containing material fraction 2-3 mm, after which the mixture is subjected to mechano-chemical activation by grinding to a value of specific surface area 140-170 m 2 / kg, pelletizing is carried out to obtain granules density of 2.8-3.2 g / cm 3, then, the obtained granules are mixed with the rest of the concentrate of manganese ore and coke and load.
Для получения предлагаемого офлюсованного марганцевого агломерата высокого качества, характеризующегося высокими основными свойствами, механической прочностью и влагостойкостью, предложена шихта и создана технология его производства, обеспечивающие возможность управления в процессе спекания агломерата взаимодействием кислых оксидов и основных оксидов с различной активностью. Это позволяет нейтрализовать вредное влияние кремнезема, минимизировав или исключив его взаимодействие с оксидами кальция и оксидами марганца, а также пассивировать оксиды кальция, исключив при этом не только образование саморассыпающихся орто- и трисиликатов кальция, но и нерастворенную известь.To obtain the proposed fluxed manganese agglomerate of high quality, characterized by high basic properties, mechanical strength and moisture resistance, a charge was proposed and a production technology was created that provides the ability to control the interaction of acidic oxides and basic oxides with different activity during sintering of the sinter. This allows you to neutralize the harmful effects of silica by minimizing or eliminating its interaction with calcium oxides and manganese oxides, as well as passivating calcium oxides, eliminating not only the formation of self-disintegrating calcium ortho- and trisilicates, but also undissolved lime.
Наличие в составе офлюсованного марганцевого агломерата основных оксидов - кальция, магния и бария с содержанием в заявленных пределах, обладающих различной активностью, обеспечивает высокое качество агломерата, заключающееся в высоких основных свойствах, механической прочности и влагостойкости, при исключении саморассыпания агломерата в процессе его транспортировки и хранения. Наличие в шихте основных оксидов с различной активностью приводит к тому, что в процессе спекания агломерата появляется возможность преимущественного взаимодействия основных оксидов с высокой активностью с кислыми оксидами с образованием соединений, не подверженных саморассыпанию при охлаждении готового агломерата. Увеличение содержания основных оксидов выше заявленных пределов нецелесообразно по причине уменьшения в составе агломерата содержания оксидов марганца, а также снижения механической прочности и влагостойкости из-за высокой тугоплавкости образующихся в процессе спекания агломерата соединений и уменьшения времени пребывания спека в высокотемпературной зоне, что снижает степень восстановления марганца в технологии прямого легирования стали. Уменьшение содержания основных оксидов ниже заявленных пределов приводит к низкому качеству агломерата, обусловленному невысокими основными свойствами, низкой механической прочностью и влагостойкостью.The presence of the main oxides of calcium, magnesium and barium in the composition of the fluxed manganese agglomerate with the contents within the declared limits having different activity ensures the high quality of the agglomerate, which consists in high basic properties, mechanical strength and moisture resistance, with the exception of self-scattering of the agglomerate during its transportation and storage . The presence in the charge of basic oxides with different activities leads to the fact that during sintering of the agglomerate, it becomes possible to preferentially interact with basic oxides of high activity with acidic oxides to form compounds that are not subject to self-scattering upon cooling of the finished agglomerate. An increase in the content of basic oxides above the declared limits is impractical because of a decrease in the content of manganese oxides in the composition of the agglomerate, as well as a decrease in mechanical strength and moisture resistance due to the high refractoriness of the compounds formed during the sintering of the agglomerate and a decrease in the residence time of the cake in the high temperature zone, which reduces the degree of manganese reduction in the technology of direct alloying of steel. The decrease in the content of basic oxides below the stated limits leads to low quality of the agglomerate, due to the low basic properties, low mechanical strength and moisture resistance.
Содержание в предлагаемом марганцевом агломерате оксидов бария в количестве 0,5-15,0 мас.% при отношении суммы оксидов кальция, магния и бария к оксидам кремния, составляющем 1,3-2,5, а также предлагаемые шихта и способ производства обеспечивают управление скоростью взаимодействия кислых оксидов и основных оксидов с различной активностью, что предотвращает образование склонных к саморассыпанию орто- и трисиликатов кальция и способствует рациональному использованию агломерата в технологии прямого легирования стали, с обеспечением высокой степени восстановления легирующего элемента и исключением подачи шлакообразующих материалов, т.е. обеспечение рационального теплового режима, не требующего предварительного перегрева металлического расплава перед легированием стали. Поскольку содержание основных оксидов с различной активностью находится в тесной взаимосвязи с содержанием кислых оксидов, в частности с оксидом кремния, то отклонение от заявляемого отношения суммы оксидов кальция, магния и бария к оксидам кремния, сопровождается образованием саморассыпающихся ортосиликатов кальция, и, как следствие, приводит к снижению механической прочности и влагостойкости.The content in the proposed manganese agglomerate of barium oxides in an amount of 0.5-15.0 wt.% When the ratio of the sum of oxides of calcium, magnesium and barium to silicon oxides of 1.3-2.5, as well as the proposed charge and production method provide control the rate of interaction of acidic oxides and basic oxides with different activities, which prevents the formation of calcium ortho- and trisilicates prone to self-scattering and promotes the rational use of sinter in direct steel alloying technology, ensuring high Epen recovery of the alloying element and excluding feeding slag-forming materials, i.e., ensuring a rational thermal regime that does not require preliminary overheating of the metal melt before alloying the steel. Since the content of basic oxides with different activities is closely related to the content of acidic oxides, in particular, silicon oxide, a deviation from the claimed ratio of the sum of calcium, magnesium, and barium oxides to silicon oxides is accompanied by the formation of self-disintegrating calcium orthosilicates, and, as a result, to reduce mechanical strength and moisture resistance.
Уменьшение содержания оксидов бария ниже величины 0,5 мас.% приводит к образованию саморассыпающихся ортосиликатов кальция, снижению механической прочности и влагостойкости марганцевого агломерата, ухудшению технологических показателей технологии прямого легирования стали марганцем. Увеличение содержания оксидов бария выше 15,0 мас.% приводит к нарушению заявляемого отношения суммы оксидов кальция, магния и бария к оксидам кремния, равного 1,3-2,5, что сопровождается увеличением вязкости плавящихся компонентов шихты при спекании марганцевого агломерата и осложняет процесс управления взаимодействием основных и кислых оксидов, что приводит к снижению основных свойств агломерата, его механической прочности и влагостойкости.A decrease in the content of barium oxides below 0.5 wt.% Leads to the formation of self-disintegrating calcium orthosilicates, a decrease in the mechanical strength and moisture resistance of the manganese agglomerate, and a deterioration in the technological parameters of the technology of direct alloying with manganese. An increase in the content of barium oxides above 15.0 wt.% Leads to a violation of the claimed ratio of the sum of oxides of calcium, magnesium and barium to silicon oxides equal to 1.3-2.5, which is accompanied by an increase in the viscosity of the melting components of the charge during sintering of manganese agglomerate and complicates the process control the interaction of basic and acidic oxides, which leads to a decrease in the basic properties of the agglomerate, its mechanical strength and moisture resistance.
Уменьшение в агломерате отношения суммы оксидов кальция, магния и бария к оксидам кремния ниже величины 1,3 приводит к необходимости при использовании агломерата в технологии прямого легирования добавлять шлакообразующие материалы, что приводит к ухудшению теплового режима процесса прямого легирования стали. Увеличение в агломерате отношения суммы оксидов кальция, магния и бария к оксидам кремния выше величины 2,5 сопряжено с увеличением вязкости плавящейся шихты во время спекания агломерата с образованием непроплавившихся комков шихты, что приводит к снижению механической прочности и влагостойкости и ухудшению технологических показателей технологии прямого легирования стали марганцем.A decrease in the ratio of the sum of calcium, magnesium, and barium oxides to silicon oxides in the agglomerate below 1.3 makes it necessary to add slag-forming materials when using the agglomerate in direct alloying technology, which leads to a deterioration in the thermal regime of the direct alloying steel process. An increase in the agglomerate ratio of the sum of calcium, magnesium and barium oxides to silicon oxides above 2.5 is associated with an increase in the viscosity of the melting charge during sintering of the agglomerate with the formation of unmelted lumps of the mixture, which leads to a decrease in mechanical strength and moisture resistance and a deterioration in technological parameters of direct alloying technology became manganese.
Наличие в составе офлюсованного марганцевого агломерата оксидов железа в количестве 3,0-7,5 мас.% способствует образованию прочных при комнатной температуре и влагостойких оливиновых соединений типа (Mg, Fe)2SiO4, а также пассивации оксидов кальция образующихся в результате термической диссоциации карбидных соединений кальция путем образования прочных связок алюмоферритных твердых растворов системы CaO - Fe2O3 - Al2O3. Уменьшение содержания оксидов железа в составе агломерата ниже 3,0 мас.% существенно снижает возможность образования комплексов (Mg, Fe)2SiO4, CaO - Fе2O3 - Al2O3, что приводит к снижению механической прочности агломерата и нерациональному его использованию в технологии прямого легирования стали марганцем. Повышение содержания оксидов железа выше 7,5 мас.% сопряжено со снижением содержания оксидов марганца в агломерате, что отрицательно влияет на технологические показатели технологии прямого легирования стали.The presence of iron oxide in the amount of 3.0-7.5 wt.% In the fluxed manganese agglomerate promotes the formation of olivine compounds (Mg, Fe) 2 SiO 4 , which are strong at room temperature and moisture resistant, as well as the passivation of calcium oxides resulting from thermal dissociation calcium carbide compounds by the formation of strong bonds of aluminoferrite solid solutions of the CaO - Fe 2 O 3 - Al 2 O 3 system . The decrease in the content of iron oxides in the composition of the agglomerate below 3.0 wt.% Significantly reduces the possibility of the formation of complexes (Mg, Fe) 2 SiO 4 , CaO - Fe 2 O 3 - Al 2 O 3 , which leads to a decrease in the mechanical strength of the agglomerate and its irrational use in direct alloying technology became manganese. An increase in the content of iron oxides above 7.5 wt.% Is associated with a decrease in the content of manganese oxides in the sinter, which negatively affects the technological parameters of the technology of direct alloying of steel.
Повышение содержания оксидов фосфора выше заявленного предела приводит к ухудшению качества стали, нижний предел содержания оксидов фосфора обусловлен природными условиями. Повышение содержания оксидов серы выше заявленного предела приводит к ухудшению качества стали в результате насыщения ее серой, нижний предел содержания оксидов серы обусловлен природными условиями.An increase in the content of phosphorus oxides above the stated limit leads to a deterioration in the quality of steel, the lower limit of the content of phosphorus oxides is due to natural conditions. An increase in the content of sulfur oxides above the stated limit leads to a deterioration in the quality of steel as a result of saturation with its sulfur, the lower limit of the content of sulfur oxides is due to natural conditions.
Наличие в составе агломерата оксидов алюминия в количестве 1,5-5,0 мас.% приводит к образованию прочных связок алюмоферритных твердых растворов системы CaO - Fe2O3 - Al2O3, в результате чего происходит пассивация оксидов кальция, образующихся после термической диссоциации карбонатных соединений кальция, входящих в состав шихты. Уменьшение содержания оксидов алюминия ниже 1,5 мас.% снижает возможность образования соединений системы CaO - Fe2O3 - Al2O3, осложняет процесс управления взаимодействием кислых оксидов и основных оксидов с различной активностью и приводит к снижению механической прочности агломерата и нерациональному его использованию в технологии прямого легирования стали. Повышение содержания оксидов алюминия выше 5,0 мас.% сопряжено со снижением содержания оксидов марганца в агломерате, что отрицательно влияет на технологические показатели технологии прямого легирования стали.The presence of aluminum oxides in the amount of 1.5-5.0 wt.% In the agglomerate leads to the formation of strong bundles of aluminoferrite solid solutions of the CaO - Fe 2 O 3 - Al 2 O 3 system , resulting in the passivation of calcium oxides formed after thermal dissociation of calcium carbonate compounds that make up the mixture. A decrease in the content of aluminum oxides below 1.5 wt.% Reduces the possibility of the formation of compounds of the CaO - Fe 2 O 3 - Al 2 O 3 system , complicates the process of controlling the interaction of acidic oxides and basic oxides with different activities and leads to a decrease in the mechanical strength of the agglomerate and its irrational use in steel direct alloying technology. An increase in the content of aluminum oxides above 5.0 wt.% Is associated with a decrease in the content of manganese oxides in the sinter, which negatively affects the technological parameters of the technology of direct alloying of steel.
Предлагаемая шихта для производства марганцевого агломерата для прямого легирования дополнительно содержит флюсующие добавки и барийсодержащий материал, которые совместно с оксидами железа, оксидами магния и оксидами алюминия, входящими в состав концентрата марганцевой руды, обеспечивают в процессе спекания агломерата управление взаимодействием кислых оксидов и основных оксидов с различной активностью, заключающееся в реализации механизмов связывания оксидов кремния в прочные соединения, не разрушающиеся под действием кислорода атмосферы и влаги. При этом образуются прочные при комнатной температуре и влагостойкие соединения оксидов кремния с оксидами железа и магния в виде оливиновых соединений типа (Mg, Fe)2SiO4. Кроме того, за счет образования прочных связок алюмоферритных твердых растворов системы CaO - Fе2O3 - Al2O3 происходит пассивация оксидов кальция, образующихся в результате термической диссоциации карбидных соединений кальция, входящих в состав шихты.The proposed mixture for the production of manganese agglomerate for direct alloying additionally contains fluxing additives and barium-containing material, which together with iron oxides, magnesium oxides and aluminum oxides, which are part of the manganese ore concentrate, provide for the sintering process control of the interaction of acidic oxides and basic oxides with various activity, consisting in the implementation of the mechanisms of binding of silicon oxides into durable compounds that are not destroyed by oxygen atmosphere and moisture. In this case, strong at room temperature and moisture resistant compounds of silicon oxides with iron and magnesium oxides are formed in the form of olivine compounds of the type (Mg, Fe) 2 SiO 4 . In addition, due to the formation of strong bonds of aluminoferrite solid solutions of the CaO - Fe 2 O 3 - Al 2 O 3 system , the passivation of calcium oxides resulting from the thermal dissociation of calcium carbide compounds in the mixture occurs.
Наличие в составе предлагаемой шихты флюсующих добавок в количестве 2,5-30,0 мас.% и барийсодержащего материала в количестве 0,5-25,0 мас.% способствует повышению основных свойств, механической прочности и влагостойкости марганцевого агломерата. В результате термической диссоциации барийсодержащего материала, сопровождающей процесс плавления, образуются основные оксиды бария, обладающие более высокой активностью в сравнении с другими основными оксидами, входящими в состав шихты, что позволяет в дальнейшем при спекании агломерата управлять скоростью взаимодействия их с кислыми оксидами. Это обеспечивает получение офлюсованного марганцевого агломерата с высокими основными свойствами при предотвращении образования саморассыпающихся орто- и трисиликатов кальция, что приводит к повышению механической прочности и влагостойкости офлюсованного марганцевого агломерата.The presence in the composition of the proposed mixture of fluxing additives in an amount of 2.5-30.0 wt.% And barium-containing material in an amount of 0.5-25.0 wt.% Helps to increase the basic properties, mechanical strength and moisture resistance of manganese agglomerate. As a result of thermal dissociation of the barium-containing material accompanying the melting process, basic barium oxides are formed, which have a higher activity in comparison with other basic oxides that are part of the charge, which makes it possible to control the rate of interaction of them with acidic oxides during sintering. This ensures the production of fluxed manganese agglomerate with high basic properties while preventing the formation of self-disintegrating calcium ortho- and trisilicates, which leads to an increase in the mechanical strength and moisture resistance of fluxed manganese agglomerate.
Увеличение флюсующих добавок выше 30,0 мас.% нецелесообразно, поскольку приводит к повышению вязкости шихты во время ее спекания, что ухудшает механическую прочность и влагостойкость агломерата. Уменьшение содержания флюсующих добавок ниже 2,5 мас.% приводит к выходу за заявленные пределы отношения суммы основных оксидов к кислым, что приводит к снижению основных свойств, механической прочности и влагостойкости агломерата.The increase in fluxing additives above 30.0 wt.% Is impractical, since it leads to an increase in the viscosity of the mixture during its sintering, which impairs the mechanical strength and moisture resistance of the agglomerate. The decrease in the content of fluxing additives below 2.5 wt.% Leads to going beyond the stated limits of the ratio of the sum of basic oxides to acidic, which leads to a decrease in the basic properties, mechanical strength and moisture resistance of the agglomerate.
Изменение заявленных пределов содержания барийсодержащего материала приводит к ухудшению возможности управления взаимодействием основных оксидов, ухудшению условий необходимых для образования не склонных к саморассыпанию соединений вида (Ca1-x, Bax)SiO2, снижению показателей механической прочности и влагостойкости офлюсованного марганцевого агломерата. Использование такого агломерата в технологии прямого легировании стали приводит к снижению технологических показателей. Увеличение барийсодержащего материала в составе шихты выше 25,0 мас.% приводит к снижению содержания оксидов легирующего элемента - марганца, что отрицательно влияет на технологические показатели технологии прямого легирования стали. Кроме того, это приводит к выходу за заявленные пределы отношения суммы оксидов кальция, магния и бария к оксидам кремния и ухудшает качество готового агломерата. Уменьшение содержания барийсодержащего материала в составе заявляемой шихты ниже 0,5 мас.% приводит к нарушению режима спекания агломерата, ухудшению управления взаимодействием кислых оксидов и основных оксидов с различной активностью, выходу за заявленные пределы отношения суммы оксидов кальция, магния и бария к оксидам кремния, ухудшению основных свойств, механической прочности, влагостойкости агломерата.Changing the declared limits for the content of barium-containing material leads to a deterioration in the ability to control the interaction of basic oxides, to worsen the conditions necessary for the formation of compounds (Ca 1-x , Ba x ) SiO 2 not prone to self-scattering, to reduce the mechanical strength and moisture resistance of fluxed manganese agglomerate. The use of such an agglomerate in the technology of direct alloying of steel leads to a decrease in technological indicators. The increase in barium-containing material in the composition of the mixture above 25.0 wt.% Leads to a decrease in the content of oxides of the alloying element - manganese, which negatively affects the technological parameters of the technology of direct alloying of steel. In addition, this leads to going beyond the stated limits of the ratio of the sum of the oxides of calcium, magnesium and barium to silicon oxides and affects the quality of the finished agglomerate. A decrease in the content of barium-containing material in the composition of the inventive charge below 0.5 wt.% Leads to disruption of the sintering mode of the sinter, impaired control of the interaction of acidic oxides and basic oxides with different activity, going beyond the stated limits of the ratio of the sum of oxides of calcium, magnesium and barium to silicon oxides, deterioration of the basic properties, mechanical strength, moisture resistance of the agglomerate.
Ипользование в качестве барийсодержащего материала барита с содержанием кремнезема не более 5,0%, или концентрата баритовой руды в виде концентрата фотометрической сепарации баритовой руды, мас.%: BaSO4 50,0; Fе2O3 3,3; CaO 23,0; прочие посторонние примеси - 23,7, или карбоната бария в виде витерита с содержанием оксида бария не менее 70,0%, или их смесей обусловлено следующим.The use of barite as a barium-containing material with a silica content of not more than 5.0%, or of barite ore concentrate in the form of a concentrate of photometric separation of barite ore, wt.%: BaSO 4 50.0; Fe 2 O 3 3,3; CaO 23.0; other impurities - 23.7, or barium carbonate in the form of witerite with a barium oxide content of at least 70.0%, or mixtures thereof due to the following.
Образующиеся в результате термической диссоциации при агломерационном процессе оксиды бария (BaO) по реакции:The barium oxides (BaO) formed as a result of thermal dissociation during the agglomeration process by the reaction:
(BaSO4)=(BaO)+{SO2}(BaSO 4 ) = (BaO) + {SO 2 }
обладают более высокой активностью по сравнению с оксидами кальция, что обеспечивает образование не склонных к саморассыпанию соединений вида (Ca1-x, Bax)SiO2, одновременно снижая вязкость шлака, что приводит к повышению скорости осаждения восстановленных капель марганца в образующемся в процессе прямого легирования шлаковом расплаве. Наличие в шлаке катионов бария (Ba2+) приводит к частичному замещению катионов кальция (Ca), что стабилизирует ортосиликат и приводит к образованию в шлаке новой фазы (Ca1-x, Bax)2SiO4, не склонной к саморассыпанию.possess higher activity in comparison with calcium oxides, which ensures the formation of compounds (Ca 1-x , Ba x ) SiO 2 not prone to self-scattering, while simultaneously reducing the slag viscosity, which leads to an increase in the deposition rate of reduced droplets of manganese in the direct alloying slag melt. The presence of barium cations (Ba 2+ ) in the slag leads to a partial replacement of calcium (Ca) cations, which stabilizes the orthosilicate and leads to the formation of a new phase (Ca 1-x , Ba x ) 2 SiO 4 in the slag, which is not prone to self-scattering.
Наличие в составе баритовой руды оксидов железа существенно ускоряет процесс растворения извести в шлаке, что также положительно влияет на кинетику восстановления марганца в процессе прямого легирования стали.The presence of iron oxides in the composition of barite ore significantly accelerates the dissolution of lime in slag, which also positively affects the kinetics of manganese reduction in the direct alloying of steel.
Использование в качестве барийсодержащего материла концентрата фотометрической сепарации баритовой руды с высоким содержанием оксидов кальция в совокупности с оксидами бария, образующимися в процессе спекания агломерата, способствует предотвращению образования саморассыпающихся силикатов кальция, повышая механическую прочность агломерата и влагостойкость.The use of a concentrate of photometric separation of barite ore with a high content of calcium oxides in combination with barium oxides formed during sintering of sinter as a barium-containing material helps to prevent the formation of self-dissolving calcium silicates, increasing the mechanical strength of the sinter and moisture resistance.
Использование в качестве барийсодержащего материала карбоната бария обусловлено тем, что термическая диссоциация BaCO3 на BaO и CO2 начинается при температуре до 1000°С, следовательно, в процессе спекания агломерата образуется высокоактивный оксид бария.The use of barium carbonate as a barium-containing material is due to the fact that the thermal dissociation of BaCO 3 into BaO and CO 2 begins at temperatures up to 1000 ° C; therefore, highly active barium oxide is formed during the sintering of the sinter.
Использование в качестве флюсующей добавки доломитизированного известняка с отношением CaO/MgO 2,5-3,0 снижает температуру размягчения шихтовых материалов, обеспечивая полноту реагирования всех компонентов шихты в процессе спекания агломерата, в результате чего при сохранении заявляемого отношения суммы оксидов кальция, магния и бария к оксидам кремния, равного 1,3-2,5, обеспечивается получение готового агломерата, не склонного к саморассыпанию и обладающего высокой механической прочностью и влагостойкостью.The use of dolomitic limestone with a CaO / MgO ratio of 2.5-3.0 as a fluxing additive reduces the softening temperature of the charge materials, ensuring that all components of the charge are completely reacted during the sintering of the sinter, resulting in maintaining the claimed ratio of the sum of calcium, magnesium and barium oxides to silicon oxides, equal to 1.3-2.5, provides the finished agglomerate, not prone to self-scattering and having high mechanical strength and moisture resistance.
Использование в качестве флюсующей добавки известняка наиболее эффективно при использовании в составе шихты концентрата карбонатной марганцевой руды, в состав которой входят карбонаты кальция, поскольку добавки известняка для увеличения природной основности концентрата невелики по сравнению с расходом флюсующих добавок при использовании в составе шихты концентратов из окисных марганцевых руд.The use of limestone as a fluxing additive is most effective when using a concentrate of carbonate manganese ore, which contains calcium carbonates, as limestone additives to increase the natural basicity of the concentrate are small compared to the consumption of fluxing additives when concentrates of manganese ores are used in the mixture .
Заявленные пределы содержания коксика 8,5-10,5 мас.% в шихте обеспечивают получение офлюсованного марганцевого агломерата с необходимой механической прочностью. Уменьшение содержания коксика ниже 8,5 мас.% приводит к снижению механической прочности агломерата, повышению в нем количества мелкой фракции, что отрицательно влияет на технологические показатели технологии прямого легирования стали марганцем. Повышение содержания коксика выше 10,5 мас.% приводит к свариванию агломерата с образованием крупных кусков не спекшегося материала, что отрицательно влияет на технологические показатели технологии прямого легирования стали марганцем.The claimed limits of the content of coke from 8.5-10.5 wt.% In the charge provide obtaining fluxed manganese sinter with the necessary mechanical strength. A decrease in the coke content below 8.5 wt.% Leads to a decrease in the mechanical strength of the agglomerate, an increase in the amount of fine fraction in it, which negatively affects the technological parameters of the technology of direct alloying with manganese. An increase in the coke content above 10.5 wt.% Leads to the welding of the agglomerate with the formation of large pieces of non-sintered material, which negatively affects the technological parameters of the technology of direct alloying with manganese.
Содержание в заявленной шихте возврата в количестве 15,0-25,0 мас.% является обязательной технологической добавкой, а изменение пределов содержания возврата в шихте приводит к ухудшению механической прочности и влагостойкости агломерата и снижению технологических показателей технологии прямого легирования стали марганцем при его использовании.The content in the claimed charge of return in the amount of 15.0-25.0 wt.% Is a mandatory technological additive, and changing the limits of the content of return in the charge leads to a deterioration in the mechanical strength and moisture resistance of the sinter and a decrease in the technological parameters of the technology of direct alloying of steel with manganese when used.
Использование в шихте в качестве концентрата марганцевой руды концентрата карбонатной марганцевой руды обусловлено наличием в нем более высокой природной основности по сравнению с концентратами окисных марганцевых руд. Это упрощает процесс спекания офлюсованного агломерата, поскольку существенно снижается количество флюсующих добавок, что приводит к повышению технологических показателей спекания агломерата, не ухудшая его механической прочности и влагостойкости.The use of a concentrate of manganese ore as a concentrate of manganese ore as a concentrate is due to the presence of a higher natural basicity in it compared to concentrates of manganese oxide ores. This simplifies the sintering process of the fluxed agglomerate, since the number of fluxing additives is significantly reduced, which leads to an increase in the technological parameters of sintering of the agglomerate, without compromising its mechanical strength and moisture resistance.
Использование в шихте в качестве концентрата марганцевой руды концентрата окисной марганцевой руды целесообразно с точки зрения более высокого содержания в нем марганца в сравнении с концентратами карбонатных марганцевых руд. Кроме того, отсутствие в этом концентрате карбонатов снижает тепловые затраты на размягчение компонентов концентрата в процессе спекания агломерата, обеспечивает более длительное пребывание спека в высокотемпературной зоне, что способствует более полному офлюсованию оксидов кальция и оксидов кремния.The use of a concentrate of manganese ore concentrate as a manganese ore concentrate is expedient from the point of view of a higher content of manganese in it in comparison with concentrates of carbonate manganese ores. In addition, the absence of carbonates in this concentrate reduces the heat costs of softening the components of the concentrate during sintering of the sinter, provides a longer stay of sinter in the high temperature zone, which contributes to a more complete fluxing of calcium oxides and silicon oxides.
Введение в состав шихты материалов, содержащих в своем составе оксиды магния (концентрат марганцевой руды и флюсующие добавки) способствует управлению в процессе спекания агломерата взаимодействием кислых оксидов и основных оксидов с различной активностью, а также снижению затрат тепла на термическую диссоциацию содержащихся в материалах шихты карбонатов. В результате этого ускоряется процесс ассимиляции оксидов кремния основными оксидами с высокой активностью, снижается возможность образования саморассыпающихся орто- и трисиликатов кальция, что приводит к улучшению качества офлюсованного агломерата за счет повышения его основных свойств, механической прочности и влагостойкости.The introduction of materials containing magnesium oxides (manganese ore concentrate and fluxing additives) into the mixture helps to control the interaction of acid oxides and basic oxides with different activities during sintering, as well as reduce the heat consumption for thermal dissociation of the carbonates contained in the materials. As a result of this, the process of assimilation of silicon oxides with basic oxides with high activity is accelerated, the possibility of the formation of self-disintegrating calcium ortho- and trisilicates of calcium is reduced, which leads to an improvement in the quality of the fluxed agglomerate due to an increase in its basic properties, mechanical strength, and moisture resistance.
Способ для производства предлагаемого офлюсованного марганцевого агломерата из предлагаемой шихты осуществляют следующим образом.A method for the production of the proposed fluxed manganese sinter from the proposed mixture is as follows.
Подготовку шихты и спекание офлюсованного марганцевого агломерата ведут следующим образом: часть концентрата карбонатной марганцевой руды или концентрата окисной марганцевой руды смешивают с частью коксика, флюсующими добавками и барийсодержащим материалом. Полученную смесь подвергают механо-химической активации, окомковывают и смешивают с остальным количеством шихтовых компонентов: концентратом карбонатной или окисной марганцевой руды и коксиком до получения однородной массы, затем загружают подготовленную шихту на предварительно уложенный на колосники агломашины слой возврата и проводят спекание агломерата, после чего ведут охлаждение просасыванием через колосники холодного воздуха.The preparation of the charge and sintering of the fluxed manganese agglomerate is carried out as follows: a part of a concentrate of carbonate manganese ore or a concentrate of oxide manganese ore is mixed with a part of coxic, fluxing additives and barium-containing material. The resulting mixture is subjected to mechanochemical activation, pelletized and mixed with the rest of the charge components: carbonate or manganese oxide concentrate and coke until a homogeneous mass is obtained, then the prepared charge is loaded onto the return layer previously laid on the grate of the sinter machine and sintering is carried out, after which sintering is carried out cooling by suction through the grates of cold air.
Вначале смешивают 40,0-60,0% от общего количества концентрата марганцевой руды и коксика совместно с подаваемыми флюсующими добавками и барийсодержащим материалом фракцией 2,0-3,0 мм и эту смесь подвергают механо-химической активации путем измельчения до величины удельной поверхности 140-170 м2/кг. Вновь образованные поверхности используемых в шихте компонентов контактируют между собой и начинают реагировать, поскольку при соударении и перетирании развиваются достаточно высокие температуры, которые способствуют взаимодействию минеральных фаз. Происходит науглероживание марганецсодержащих и флюсующих компонентов, что обеспечивает управление в процессе спекания агломерата взаимодействием кислых оксидов и основных оксидов с различной активностью.First, 40.0-60.0% of the total amount of manganese ore and coke concentrate are mixed together with the supplied fluxing additives and a barium-containing material with a fraction of 2.0-3.0 mm and this mixture is subjected to mechanochemical activation by grinding to a specific surface area of 140 -170 m 2 / kg. The newly formed surfaces of the components used in the charge contact with each other and begin to react, since during collision and grinding, rather high temperatures develop that promote the interaction of mineral phases. Carbonization of manganese-containing and fluxing components occurs, which ensures control during the sintering of the agglomerate by the interaction of acidic oxides and basic oxides with different activities.
Заявляемая величина удельной поверхности, равная 140-170 м2/кг, определена экспериментально и обоснована тем, что между зернами материалов такой крупности начинают действовать Вандерваальсовы силы. При дальнейшем окомковании увеличивается сила притяжения образованных при измельчении активных поверхностей компонентов. Кроме того, заявляемый предел удельной поверхности обеспечивает плотность, которая предопределяет пористость гранул, что важно при спекании агломерата.The declared value of the specific surface, equal to 140-170 m 2 / kg, is determined experimentally and justified by the fact that Vandervaals forces begin to act between the grains of materials of this size. With further pelletizing, the force of attraction formed by grinding the active surfaces of the components increases. In addition, the claimed limit of the specific surface provides a density that determines the porosity of the granules, which is important when sintering the agglomerate.
Измельчение смеси до величины удельной поверхности менее 140 м2/кг приводит к получению гранул в процессе окомкования с недостаточной силой притяжения активных поверхностей компонентов, что способствует к разрушению гранул. Измельчение смеси до величины удельной поверхности более 170 м2/кг приводит к значительному росту энергетических затрат при неувеличивающейся прочности гранул.Grinding the mixture to a specific surface area of less than 140 m 2 / kg leads to the formation of granules in the process of pelletizing with insufficient force of attraction of the active surfaces of the components, which contributes to the destruction of the granules. Grinding the mixture to a specific surface area of more than 170 m 2 / kg leads to a significant increase in energy costs with non-increasing strength of the granules.
Измельченную механо-активированную смесь подвергают окомкованию до получения гранул с плотностью в пределах 2,8-3,2 г/см3. В этом случае гранулы приобретают достаточную прочность и не разрушаются.The crushed mechanically activated mixture is pelletized to obtain granules with a density in the range of 2.8-3.2 g / cm 3 . In this case, the granules acquire sufficient strength and are not destroyed.
Затем осуществляют спекание агломерата. В процессе спекания агломерата при нагреве шихты происходит диссоциация карбонатов марганца и бария, выделяющийся углекислый газ (CO2) обеспечивает получение пористых гранул, повышает интенсивность горения коксика в гранулах и температуру спека, что после охлаждения просасыванием через колосники холодного воздуха способствует получению агломерата с высокими основными свойствами, обладающего высокой механической прочностью и влагостойкостью.Then sintering of the agglomerate is carried out. During sintering of the agglomerate, when the charge is heated, the dissociation of manganese and barium carbonates occurs, the carbon dioxide (CO 2 ) emitted ensures the production of porous granules, increases the burning rate of coke in the granules and the cake temperature, which, after cooling by suction through the grate of cold air, facilitates the production of agglomerate with high basic properties with high mechanical strength and moisture resistance.
Пример.Example.
Офлюсованный марганцевый агломерат для прямого легирования стали марганцем, характеристика и химический состав которого представлены в таблице 1, производили следующим образом.The fluxed manganese agglomerate for direct alloying of steel with manganese, the characteristics and chemical composition of which are presented in table 1, was performed as follows.
Для производства агломерата была использована шихта, содержащая коксик, флюсующие добавки, барийсодержащий материал, возврат и концентрат марганцевой руды, состав которой представлен в таблице 2. Коксик использовали с содержанием, мас.%: углерода 97,6; фосфора 0,025; серы - не более 1,6; зольностью - не более 12 и калорийностью 7650-7840 Ккал.For the production of sinter, a mixture containing coke, fluxing additives, barium-containing material, return and manganese ore concentrate, the composition of which is presented in table 2, was used. Coke was used with a content, wt.%: Carbon of 97.6; phosphorus 0.025; sulfur - not more than 1.6; ash content - not more than 12 and calorific value of 7650-7840 Kcal.
В качестве флюсующих добавок использовали доломитизированный известняк, содержащий, мас.%: CaO 37,5; MgO 14,5; MnO 0,01; потери при прокаливании 44,32 (таблица 2, №6); известняк, содержащий, мас.%: CaO 54,6; MgO 0,54; SiO2 0,97; Fe2O3 0,17; P 0,01; S 0,14; потери при прокаливании 43,51 (таблица 2, №№4, 5); отсевы доломита высокотемпературного отжига, содержащие мас.%: CaO 52-60; MgO 31-37; (SiO2+Al2O3) 1-8 (таблица 2, №2); смесь доломитизированного известняка и известняка (таблица 2, №№1, 8); смесь доломитизированного известняка и отсевов доломита (таблица 2, №3); смесь известняка и отсевов доломита (таблица 2, №7).As fluxing additives used dolomitic limestone containing, wt.%: CaO 37.5; MgO 14.5; MnO 0.01; loss on ignition 44.32 (table 2, No. 6); limestone containing, wt.%: CaO 54.6; MgO 0.54; SiO 2 0.97; Fe 2 O 3 0.17; P 0.01; S 0.14; loss on ignition 43.51 (table 2, No. 4, 5); screenings of dolomite high-temperature annealing containing wt.%: CaO 52-60; MgO 31-37; (SiO 2 + Al 2 O 3 ) 1-8 (table 2, No. 2); a mixture of dolomitic limestone and limestone (table 2, No. 1, 8); a mixture of dolomitic limestone and screenings of dolomite (table 2, No. 3); a mixture of limestone and screenings of dolomite (table 2, No. 7).
Состав возврата соответствовал составу производимого офлюсованного марганцевого агломерата. В качестве концентрата марганцевой руды использовали концентрат карбонатной марганцевой руды, содержащий, мас.%: оксиды марганца в пересчете на элемент Mn 26,4; SiO2 12,96; CaO 10,58; MgO 2,4; Al2O3 1,95; Feобщ 0,77; P 0,14; потери при прокаливании 36,73 (таблица 2, №№1, 2, 3, 4), а также концентрат окисной марганцевой руды, содержащий, мас.%: оксиды марганца в пересчете на элемент Mn 44,8; SiO2 16,70; Al2O3 1,28; Fe2O3 2,15; CaO 1,38; MgO 0,90; BaO 0,73; TiO2 0,21; Na2O 0,62; K2O 1,71; P 0,23; S 0,01; потери при прокаливании 11,32 (таблица 2, №№5, 6, 7, 8).The composition of the return corresponded to the composition of the produced fluxed manganese agglomerate. As a concentrate of manganese ore, a concentrate of carbonate manganese ore was used, containing, wt.%: Manganese oxides in terms of element Mn 26.4; SiO 2 12.96; CaO 10.58; MgO 2.4; Al 2 O 3 1.95; Fe total 0.77; P 0.14; loss during calcination 36.73 (table 2, Nos. 1, 2, 3, 4), as well as a concentrate of manganese oxide ore, containing, wt.%: manganese oxides in terms of element Mn 44.8; SiO 2 16.70; Al 2 O 3 1.28; Fe 2 O 3 2.15; CaO 1.38; MgO 0.90; BaO 0.73; TiO 2 0.21; Na 2 O 0.62; K 2 O 1.71; P 0.23; S 0.01; loss on ignition 11.32 (table 2, No. 5, 6, 7, 8).
Способ производства офлюсованного марганцевого агломерата осуществляли следующим образом.The production method of fluxed manganese sinter was carried out as follows.
Осуществляли смешивание первой порции концентрата марганцевой руды (концентрат карбонатной марганцевой руды - таблица 2, 3, №№1, 2, 3, 4 и концентрат окисной марганцевой руды - таблицы 2, 3 №№5, 6, 7, 8) фракцией 10-12 мм и влажностью 6,0-10,0% и коксика фракцией 2,0-3,0 мм. Количество концентрата марганцевой руды и коксика в первой порции составляло 40-60% от общего их количества. Смешивание осуществляли совместно с подаваемыми флюсующими добавками и барийсодержащим материалом фракции 2,0-3,0 мм.The first portion of the manganese ore concentrate was mixed (carbonate manganese ore concentrate - table 2, 3, No. 1, 2, 3, 4 and manganese oxide concentrate - tables 2, 3 No. 5, 6, 7, 8) fraction 10- 12 mm and a moisture content of 6.0-10.0% and coke fraction 2.0-3.0 mm. The amount of concentrate of manganese ore and coke in the first portion was 40-60% of their total amount. Mixing was carried out together with supplied fluxing additives and barium-containing material fractions of 2.0-3.0 mm
Полученную смесь подвергали механо-химической активации путем измельчения в шаровой мельнице до крупности, определяемой по величине удельной поверхности измельченного материала, которая составила 140-170 м2/кг. Затем смесь окомковывали в течение 8-10 минут до получения плотности 2,8-3,2 г/см3. Полученные гранулы с влажностью 8,7% испытывали на прочность путем сбрасывания с 1,5 м на резиновую плиту (ленточный конвейер). Весь объем гранул остался практически целым - разрушенных гранул не было. Затем гранулы смешивали с остальным количеством концентрата марганцевой руды фракцией 10-12 мм и влажностью 6,0-10,0% и коксика фракцией 2,0-3,0 мм до получения однородной массы. Подгтовленную шихту загружали на предварительно уложенный на колосники агломашины слой возврата высотой 350 мм. Спекание осуществляли при температуре 1200-1250°С и разрежении 1000-1050 мм водяного столба. Охлаждение вели просасыванием через колосники холодного воздуха. Технологические параметры представлены в таблице 3 (№№1-8).The resulting mixture was subjected to mechanochemical activation by grinding in a ball mill to a particle size determined by the specific surface area of the crushed material, which amounted to 140-170 m 2 / kg Then the mixture was pelletized for 8-10 minutes to obtain a density of 2.8-3.2 g / cm 3 . The obtained granules with a moisture content of 8.7% were tested for strength by dropping from 1.5 m onto a rubber plate (belt conveyor). The entire volume of granules remained virtually intact - there were no destroyed granules. Then the granules were mixed with the rest of the manganese ore concentrate with a fraction of 10-12 mm and a moisture content of 6.0-10.0% and coke with a fraction of 2.0-3.0 mm to obtain a homogeneous mass. The prepared charge was loaded onto a 350 mm recovery layer previously laid on the sinter grate. Sintering was carried out at a temperature of 1200-1250 ° C and a vacuum of 1000-1050 mm water column. Cooling was carried out by suction through the grates of cold air. Technological parameters are presented in table 3 (No. 1-8).
Также осуществляли производство известного марганцевого агломерата, химический состав которого представлен в таблице 1 (№9) по известной технологии из известной шихты (ближайший аналог). Для производства известного агломерата использовали шихту, содержащую коксик, возврат и концентрат марганцевой руды, состав которой представлен в таблице 2 (№9). Использовали карбонатный марганцевый концентрат следующего химического состава, мас.%: MnO 37,4; SiO2 10,5; CaO 12,2; MgO 2,8; P 0,22; потери при прокаливании 29,0 (ТУ 14-9-324-87) и коксик с содержанием, мас.%: углерода 97,6; фосфора 0,025; серы - не более 1,6; зольностью - не более 12 и калорийностью 7650-7840 Ккал.Also carried out the production of known manganese agglomerate, the chemical composition of which is presented in table 1 (No. 9) by a known technology from a known charge (the closest analogue). For the production of the known agglomerate, a charge containing coke, return and manganese ore concentrate was used, the composition of which is presented in table 2 (No. 9). Used carbonate manganese concentrate of the following chemical composition, wt.%: MnO 37,4; SiO 2 10.5; CaO 12.2; MgO 2.8; P 0.22; loss on ignition 29.0 (TU 14-9-324-87) and coke containing, wt.%: carbon 97.6; phosphorus 0.025; sulfur - not more than 1.6; ash content - not more than 12 and calorific value of 7650-7840 Kcal.
Шихту фракцией 10-12 мм, влажностью 6-10% смешивали с коксиком фракцией 2,0-3,0 мм и окомковывали. Подготовленную шихту загружали слоем высотой 330-350 мм на предварительно уложенный на колосники агломашины слой возврата высотой 15-20 мм. Затем производили спекание при температуре 1200-1250°С при разрежении под колосниками 1000 мм водяного столба и охлаждение путем просасывания через колосники холодного воздуха. Технологические параметры представлены в таблице 3 (№9).The mixture fraction of 10-12 mm, moisture content of 6-10% was mixed with coke fraction of 2.0-3.0 mm and pelletized. The prepared mixture was loaded with a layer with a height of 330-350 mm onto a return layer 15-20 mm high that was previously laid on the sinter grate. Then, sintering was performed at a temperature of 1200-1250 ° C with a rarefaction of 1000 mm of water column under the grid-irons and cooling by suction of cold air through the grid-irons. Technological parameters are presented in table 3 (No. 9).
Исследование качества полученных марганцевых агломератов проводили путем определения основных свойств, оценки прочности на удар и истираемость и влагостойкости. Выход годного агломерата определяли по содержанию фракции +10 мм после сбрасывания его с высоты 2 м на металлическую плиту. Оценку прочности агломерата производили путем обработки агломерата фракцией +5 мм в стандартном барабане с определением выхода фракции +5 мм (прочность на удар) и выхода фракции - 0,5 мм (прочность на истирание). Влагостойкость агломерата определяли путем обработки кусков агломерата фракцией +10 мм, пропуская через них влажный пар. По выходу фракций +5 мм в процентах от общего количества пробы (в 1 кг) определяли величину индекса влагостойкости агломерата.A study of the quality of the obtained manganese agglomerates was carried out by determining the basic properties, evaluating the impact strength and abrasion and moisture resistance. The yield of agglomerate was determined by the content of the fraction + 10 mm after dropping it from a height of 2 m onto a metal plate. Agglomerate strength was estimated by processing the agglomerate with a +5 mm fraction in a standard drum with the determination of the +5 mm fraction yield (impact strength) and the fraction yield - 0.5 mm (abrasion resistance). The moisture resistance of the agglomerate was determined by treating pieces of agglomerate with a fraction of + 10 mm, passing wet steam through them. The yield of fractions +5 mm as a percentage of the total amount of sample (in 1 kg) determined the value of the moisture resistance index of the agglomerate.
Результаты по исследованию качества агломерата представлены в таблице 4, №№1-8 - заявляемый агломерат, №9 - известный агломерат).The results of the study of the quality of the agglomerate are presented in table 4, No. 1-8 - the inventive agglomerate, No. 9 - the known agglomerate).
Приведенные результаты опытов по спеканию высокоосновного марганцевого агломерата показали, что введение в шихту основных оксидов с различной активностью, а также подготовка шихты к спеканию путем механо-химической активации в процессе измельчения в шаровой мельнице до крупности, определяемой по величине удельной поверхности измельченного материала, которая составила 140-170 м2/кг, затем окомкование ее в гранулы с плотностью 2,8-3,2 г/см3, смешивание с оставшейся частью шихты и спекание, обеспечило возможность управления в процессе спекания агломерата взаимодействием кислых оксидов и основных оксидов с различной активностью, что привело к получению офлюсованного марганцевого агломерата с высокими основными свойствами (основностью 1,3-2,5) и высокой в сравнении с известным марганцевым агломератом механической прочностью и влагостойкостью.The results of experiments on sintering of highly basic manganese agglomerate showed that the introduction of basic oxides with different activity into the mixture, as well as the preparation of the mixture for sintering by mechanochemical activation during grinding in a ball mill to a particle size determined by the specific surface area of the crushed material, which amounted to 140-170 m 2 / kg, followed by pelletizing it into pellets having a density of 2.8-3.2 g / cm 3, mixing with the remaining part of the charge and sintering, provided the possibility of controlling the process sinters I agglomerate reacting acidic oxides and basic oxides with different activity, resulting in a fluxed agglomerate manganese high basic properties (basicity 1.3-2.5) and high in comparison with the known manganese agglomerate mechanical strength and moisture resistance.
Марганцевые агломераты, полученные известным и предлагаемым способами, были использованы в ковшевом варианте технологии прямого легирования марганцем стали марки Ст 3 сп. Процесс легирования стали марганцем с использованием предлагаемого и известного марганцевых агломератов осуществляли следующим образом.Manganese agglomerates obtained by known and proposed methods were used in the ladle version of the technology of direct alloying with manganese steel grade St 3 sp. The process of alloying steel with manganese using the proposed and known manganese agglomerates was carried out as follows.
Выплавленный в сталеплавильном агрегате углеродистый полупродукт химического состава, мас.%: C 0,03-0,05; Mn 0,03-0,06; S 0,023-0,031; P 0,005-0,008, после замера температуры и отбора пробы на химический анализ, выпускали в сталеразливочный ковш, куда подавали предлагаемый офлюсованный марганцевый агломерат и восстановитель, в качестве которого использовали кусковой вторичный алюминий. При использовании для легирования известного агломерата в сталеразливочный ковш дополнительно подавали шлакообразующий материал - известь, а углеродистый полупродукт выпускали из сталеплавильного агрегата при более высокой температуре, чем при использовании предлагаемого марганцевого агломерата, для компенсации теплопотерь в сталеразливочном ковше. В обоих случаях для получения в стали требуемого содержания углерода и кремния в сталеразливочный ковш подавали термоантрацит с расходом 1,45 кг/т и ферросилиций марки ФС 65 с расходом 3,85 кг/т стали.The carbonaceous semi-product of the chemical composition melted in the steelmaking unit, wt.%: C 0.03-0.05; Mn 0.03-0.06; S 0.023-0.031; P 0.005-0.008, after measuring the temperature and sampling for chemical analysis, was released into the steel pouring ladle, where the proposed fluxed manganese agglomerate and reducing agent were supplied, which was used as lumpy secondary aluminum. When using known sinter for alloying, a slag-forming material, lime, was additionally fed into the steel pouring ladle, and the carbon intermediate was discharged from the steelmaking unit at a higher temperature than when using the proposed manganese sinter, to compensate for heat losses in the steel pouring ladle. In both cases, in order to obtain the required carbon and silicon content in the steel, thermoanthracite with a flow rate of 1.45 kg / t and ferrosilicon grade FS 65 with a flow rate of 3.85 kg / t of steel were fed into the steel pouring ladle.
Технологические показатели процесса прямого легирования - расход марганцевого агломерата, извести, температура металла в сталеразливочном ковше до и после легирования и степень извлечения марганца - представлены в таблице 5, где №№. 1-8 - показатели заявленного изобретения, №9 - ближайшего аналога.The technological parameters of the direct alloying process — the consumption of manganese sinter, lime, the temperature of the metal in the casting ladle before and after alloying, and the degree of extraction of manganese — are presented in table 5, where №№. 1-8 - indicators of the claimed invention, No. 9 - the closest analogue.
Из данных, представленных в таблице 5, видно, что степень извлечения марганца в технологии прямого легирования стали с использованием предлагаемых офлюсованных марганцевых агломератов превышает в среднем на 5,7% степень извлечения марганца при использовании известного марганцевого агломерата. Подача извести в сталеразливочный ковш при использовании известного агломерата приводит к необходимости перегрева углеродистого полупродукта в сталеплавильном агрегате, что ухудшает тепловой режим процесса прямого легирования стали, приводит к удорожанию процесса производства стали, а также ухудшению ее качества.From the data presented in table 5, it is seen that the degree of manganese extraction in the technology of direct alloying of steel using the proposed fluxed manganese agglomerates exceeds on average 5.7% the degree of extraction of manganese using known manganese agglomerate. The supply of lime to the steel pouring ladle using a known sinter leads to the need for overheating of the carbon intermediate in the steelmaking unit, which worsens the thermal regime of the direct alloying process of steel, leads to a rise in the cost of the steel production process, as well as deterioration of its quality.
Таким образом, использование в технологии прямого легирования стали предлагаемого офлюсованного марганцевого агломерата высокого качества, достигнутого за счет возможности управления в процессе спекания агломерата взаимодействием кислых оксидов и основных оксидов с различной активностью, обеспечивает высокую степень восстановления легирующего элемента и исключение подачи шлакообразующих материалов.Thus, the use of the proposed high-quality fluxed manganese agglomerate in the direct alloying steel technology, achieved due to the possibility of controlling the interaction of acid oxides and basic oxides with different activities during sintering, provides a high degree of reduction of the alloying element and eliminates the supply of slag-forming materials.
Claims (12)
при этом отношение суммы оксидов кальция, магния и бария к оксидам кремния составляет 1,3-2,5.1. Fluxed manganese sinter for direct alloying of steel, containing manganese oxides, calcium oxides, magnesium oxides, silicon oxides, iron oxides, aluminum oxides, sulfur oxides, phosphorus oxides and other impurities, characterized in that it additionally contains barium oxides in the following the ratio of components, wt.%:
the ratio of the sum of the oxides of calcium, magnesium and barium to silicon oxides is 1.3-2.5.
Feобщ 0,77; P 0,14; потери при прокаливании 36,73.3. The mixture according to claim 2, characterized in that as a concentrate of manganese ore, it contains a concentrate of carbonate manganese ore, containing, wt.%: Manganese oxides in terms of element Mn 26,4; SiO 2 12.96; CaO 10.58; MgO 2.4; Al 2 O 3 1.95;
Fe total 0.77; P 0.14; loss on ignition 36.73.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007122337/02A RU2365638C2 (en) | 2007-06-18 | 2007-06-18 | Fluxed manganese agglomerate for direct alloying of steel, charge mixture for producing fluxed manganese agglomerate for direct alloying of steel and method of producing fluxed manganese agglomerate for direct alloying of steel |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007122337/02A RU2365638C2 (en) | 2007-06-18 | 2007-06-18 | Fluxed manganese agglomerate for direct alloying of steel, charge mixture for producing fluxed manganese agglomerate for direct alloying of steel and method of producing fluxed manganese agglomerate for direct alloying of steel |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2007122337A RU2007122337A (en) | 2008-12-27 |
| RU2365638C2 true RU2365638C2 (en) | 2009-08-27 |
Family
ID=41150094
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007122337/02A RU2365638C2 (en) | 2007-06-18 | 2007-06-18 | Fluxed manganese agglomerate for direct alloying of steel, charge mixture for producing fluxed manganese agglomerate for direct alloying of steel and method of producing fluxed manganese agglomerate for direct alloying of steel |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2365638C2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2582417C1 (en) * | 2014-10-08 | 2016-04-27 | Сергей Викторович Прохоров | Slag-forming mixture for continuous steel casting |
| RU2768432C2 (en) * | 2020-07-20 | 2022-03-24 | Геннадий Сергеевич Бобылев | Method for production of fluxed iron ore agglomerate |
-
2007
- 2007-06-18 RU RU2007122337/02A patent/RU2365638C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2582417C1 (en) * | 2014-10-08 | 2016-04-27 | Сергей Викторович Прохоров | Slag-forming mixture for continuous steel casting |
| RU2768432C2 (en) * | 2020-07-20 | 2022-03-24 | Геннадий Сергеевич Бобылев | Method for production of fluxed iron ore agglomerate |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2007122337A (en) | 2008-12-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2301834C2 (en) | Method of production of granulated metallic iron | |
| US3966456A (en) | Process of using olivine in a blast furnace | |
| EP2949765B1 (en) | Composite briquette and method for making a steelmaking furnace charge | |
| US3998624A (en) | Slag fluidizing agent and method of using same for iron and steel-making processes | |
| RU2484145C2 (en) | Method of producing pelletised iron | |
| Zhu et al. | Utilization of hydrated lime as binder and fluxing agent for the production of high basicity magnesium fluxed pellets | |
| RU2365638C2 (en) | Fluxed manganese agglomerate for direct alloying of steel, charge mixture for producing fluxed manganese agglomerate for direct alloying of steel and method of producing fluxed manganese agglomerate for direct alloying of steel | |
| US11932914B2 (en) | Process for manufacturing a slag conditioning agent for steel desulfurization | |
| JP2007327096A (en) | Method for manufacturing sintered ore using brucite | |
| US3547623A (en) | Method of recovering iron oxide from fume containing zinc and/or lead and sulfur and iron oxide particles | |
| RU2410447C1 (en) | Mix material for production of manganese-containing staflux | |
| JP3750589B2 (en) | Decarburization furnace slag manufacturing method and steel making method | |
| RU2307177C1 (en) | Pellets producing method for direct alloying of steel with manganese | |
| JP4818573B2 (en) | Method for producing fuel coke for sintering | |
| JP4767388B2 (en) | Method for producing sintered ore with excellent high-temperature properties | |
| JP2003328022A (en) | Desulfurizing agent for molten steel and manufacturing method therefor | |
| CZ2005629A3 (en) | Ingredient scrap briquette and process for producing thereof | |
| JPH11323424A (en) | Slag component conditioner for slag-coating converter lining refractory, its production and protection method of converter lining refractory by the same | |
| RU2738217C1 (en) | Mixture for making steel melting flux | |
| RU2820429C1 (en) | Method of producing iron ore pellets | |
| RU2067124C1 (en) | Method of fluxed agglomerate production | |
| TWI840473B (en) | Process for manufacturing a slag conditioning agent for steel desulfurization, slag conditioning agent, and use thereof | |
| RU2465350C2 (en) | Agglomerated flux, charge, and method for its manufacture | |
| RU2410448C2 (en) | High-basicity agglomerate (versions) and mix material (versions) for its production | |
| CN106244799A (en) | A kind of sintering method improving sintering desulfuration rate |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140619 |