RU2404262C1 - Magnesium-containing modifying agent for converter slag and modification method of converter slag - Google Patents

Magnesium-containing modifying agent for converter slag and modification method of converter slag Download PDF

Info

Publication number
RU2404262C1
RU2404262C1 RU2009107478/02A RU2009107478A RU2404262C1 RU 2404262 C1 RU2404262 C1 RU 2404262C1 RU 2009107478/02 A RU2009107478/02 A RU 2009107478/02A RU 2009107478 A RU2009107478 A RU 2009107478A RU 2404262 C1 RU2404262 C1 RU 2404262C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
mgo
slag
modifier
calcined
oxide
Prior art date
Application number
RU2009107478/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2009107478A (en
Inventor
Станислав Алексеевич Суворов (RU)
Станислав Алексеевич Суворов
Владимир Вадимович Козлов (RU)
Владимир Вадимович Козлов
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет)"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет)" filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет)"
Priority to RU2009107478/02A priority Critical patent/RU2404262C1/en
Publication of RU2009107478A publication Critical patent/RU2009107478A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2404262C1 publication Critical patent/RU2404262C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: modifying agent includes magnesium carbonate (MgCO3) mixed with calcined magnesite with calcined shape of magnesium oxide (MgO), calcium oxide (CaO), iron oxide (Fe2O3), silicon oxide (SiO2), carbon (C) and bonding agent. At that, there used is calcined magnesite with calcined shape of magnesium oxide (MgO) with particle size of 0.1÷1.5 mm and magnesium carbonate (MgCO3) with particle size of 0.05÷0.1 mm, and mixture of water-repelling agent with anhydrous bonding agent is used as bonding material. Calcined magnesite with calcined shape of magnesium oxide (MgO) mixed with magnesium carbonate (MgCO3) are taken in the following ratio, wt %: (16÷45)÷(55÷84) respectively, and water-repelling agent with anhydrous bonding agent - in the following ratio, wt %: (40÷60)÷(60÷40) respectively.
EFFECT: inventions allow increasing life time of skull layer, decreasing the number of application operations of skull layer and consumption of modifying agent, preventing formation of hydrogen in converter to avoid metal explosions and emissions, achieving reduction of losses of modifying agent with emitted dust, and providing effective neutralisation of initial slag of converter melting, and increasing service life of converter liner.
2 cl, 4 tbl, 2 dwg, 1 ex

Description

Изобретение относится к области металлургии, в частности к модификаторам конечного конвертерного шлака для защиты от разрушения периклазоуглеродистой футеровки кислородного конвертера, а также увеличения срока ее службы.The invention relates to the field of metallurgy, in particular to modifiers of the final converter slag for protection against destruction of the periclase-carbon lining of the oxygen converter, as well as increasing its service life.

Известен модификатор металлургического шлака (патент RU 2141535 С1), который состоит из доломита и железосодержащего материала, получаемый их совместным помолом и обжигом во вращающейся печи при температуре 1360÷1450°С. Недостатками известного модификатора являются: низкое содержание MgO, что обусловливает низкую эффективность его применения и высокий расход для повышения содержания MgO в конечном шлаке; высокая гигроскопическая способность, обусловленная высоким содержанием СаО, что приводит к накоплению модификатором гигроскопичной влаги при хранении и транспортировке и образованию водорода при температуре применения модификатора, опасного в условиях металлургического агрегата, отрицательно влияющего на свойства выплавляемого металла; низкая скорость усваивания обожженного модификатора конечным шлаком; высокие энергозатраты на производство, связанные с обжигом модификатора при температуре 1360÷1450°С.Known modifier of metallurgical slag (patent RU 2141535 C1), which consists of dolomite and iron-containing material obtained by their joint grinding and firing in a rotary kiln at a temperature of 1360 ÷ 1450 ° C. The disadvantages of the known modifier are: low MgO content, which leads to low efficiency of its use and high consumption to increase the MgO content in the final slag; high hygroscopic ability, due to the high content of CaO, which leads to the accumulation of hygroscopic moisture by the modifier during storage and transportation and the formation of hydrogen at the temperature of use of the modifier, which is dangerous in the conditions of a metallurgical unit that adversely affects the properties of the melted metal; low rate of assimilation of the calcined modifier by the final slag; high energy costs for production associated with the firing of the modifier at a temperature of 1360 ÷ 1450 ° C.

Известен модификатор металлургического шлака (патент RU 2260626 С1), состоящий из оксида магния и оксида железа в количестве (мас.%) 65,0÷97,0 и 2,0÷15,0, соответственно, получаемый путем спекания во вращающейся печи тонкоизмельченных сырого магнезита и сидерита. Недостатками известного модификатора являются: низкая скорость усваивания спеченного модификатора конечным шлаком; высокие энергозатраты на производство модификатора, связанные со спеканием; высокое содержание оксидов железа, что приводит к снижению стойкости гарнисажного слоя из модифицированного им конечного шлака.Known modifier of metallurgical slag (patent RU 2260626 C1), consisting of magnesium oxide and iron oxide in the amount (wt.%) 65,0 ÷ 97,0 and 2,0 ÷ 15,0, respectively, obtained by sintering in a rotary kiln finely ground crude magnesite and siderite. The disadvantages of the known modifier are: low rate of assimilation of the sintered modifier by the final slag; high energy consumption for the production of the modifier associated with sintering; a high content of iron oxides, which leads to a decrease in the resistance of the skull layer from the final slag modified by it.

Известен модификатор металлургического шлака (патент RU 2205232 С1), содержащий оксид магния, оксид алюминия, оксид железа, оксид кремния и кальция в следующем соотношении (мас.%): MgO 32,0÷33,5; Аl2O3 0,5÷0,95; Fе2О3 2,0÷5,0; SiO2 2,5÷3,0; CaO - остальное, получаемый совместным обжигом во вращающейся печи, при температуре 1570÷1670°С, доломита и железосодержащего материала, при соотношении доломита к Fе2О3, равном 8:1. В качестве железосодержащего материала используется прокатная окалина или железная руда. Недостатками известного модификатора являются: низкое содержание MgO, что обусловливает низкую эффективность его применения для повышения содержания MgO в конечном шлаке; высокая гигроскопическая способность, обусловленная высоким содержанием CaO, что приводит к накоплению модификатором гигроскопичной влаги при хранении и транспортировке и образованию водорода при температуре применения модификатора, опасного в условиях металлургического агрегата, растворимого в выплавляемом металле и отрицательно влияющего на его свойства; низкая скорость усваивания обожженного модификатора конечным шлаком; высокие энергозатраты на производство, связанные с обжигом модификатора при температуре 1570÷1670°С.Known modifier of metallurgical slag (patent RU 2205232 C1) containing magnesium oxide, aluminum oxide, iron oxide, silicon oxide and calcium in the following ratio (wt.%): MgO 32.0 ÷ 33.5; Al 2 O 3 0.5 ÷ 0.95; Fe 2 O 3 2.0 ÷ 5.0; SiO 2 2.5 ÷ 3.0; CaO - the rest obtained by co-firing in a rotary kiln, at a temperature of 1570 ÷ 1670 ° C, of dolomite and iron-containing material, with a ratio of dolomite to Fe 2 O 3 equal to 8: 1. As iron-containing material, mill scale or iron ore is used. The disadvantages of the known modifier are: low MgO content, which leads to low efficiency of its use to increase the MgO content in the final slag; high hygroscopic ability, due to the high content of CaO, which leads to the accumulation of hygroscopic moisture by the modifier during storage and transportation and the formation of hydrogen at the temperature of use of the modifier, which is dangerous in the conditions of a metallurgical unit, soluble in the smelted metal and adversely affect its properties; low rate of assimilation of the calcined modifier by the final slag; high energy costs for production associated with the firing of the modifier at a temperature of 1570 ÷ 1670 ° C.

Известен способ выплавки стали в конвертере (RU 2327743 С2) с присадкой в конвертер модификатора на оставленный шлак, после выпуска металла, для нанесения гарнисажного слоя, состоящего из оксида магния 40,0÷95,0 мас.%, оксида алюминия 0,1÷30,0 мас.%, оксида кальция 0,5÷45,0 мас.%, оксида кремния 1,0÷20,0 мас.%, оксида железа - остальное, получаемого спеканием во вращающейся или шахтной печи (при 900÷1500°С) высокомагнезиальных материалов (сырого магнезита, брусита) с алюмосодержащими материалами (глиноземистые материалы, алюминистые шлаки и др.) с добавлением железосодержащих материалов (сидерит, шлак и др.). Недостатком известного флюса является высокое содержание Аl2О3 (до 30,0 мас.%) и SiO2 (до 20,0 мас.%), что приводит к снижению температуры плавления модифицированного шлака, образованию более перегретого шлакового расплава с повышенной агрессивностью к огнеупорной футеровке; применение известного флюса на конечный шлак, оставленный после выпуска металла, для нанесения гарнисажного покрытия приводит к сокращению ресурса гарнисажного слоя, увеличению числа операций нанесения гарнисажного слоя, увеличению расхода модификатора и сокращению эффективного времени использования конвертера, снижению эффективности нейтрализации начального шлака следующей плавки; высокие энергозатраты на производство, связанные со спеканием при температуре 900÷1500°С известного модификатора.A known method of steel smelting in a converter (RU 2327743 C2) with an additive in the converter modifier on the left slag, after the release of metal, for applying a skull layer consisting of magnesium oxide 40.0 ÷ 95.0 wt.%, Aluminum oxide 0.1 ÷ 30.0 wt.%, Calcium oxide 0.5 ÷ 45.0 wt.%, Silicon oxide 1.0 ÷ 20.0 wt.%, Iron oxide - the rest obtained by sintering in a rotary or shaft furnace (at 900 ÷ 1500 ° C) of high-magnesian materials (crude magnesite, brucite) with aluminum-containing materials (aluminous materials, aluminum slags, etc.) with the addition of iron won materials (siderite, slag, etc.). A disadvantage of the known flux is the high content of Al 2 O 3 (up to 30.0 wt.%) And SiO 2 (up to 20.0 wt.%), Which leads to a decrease in the melting temperature of the modified slag, the formation of a more overheated slag melt with increased aggressiveness to refractory lining; the use of the known flux on the final slag left after metal release for applying the skull coating leads to a reduction in the life of the skull layer, an increase in the number of operations for applying the skull layer, an increase in the consumption of the modifier and a reduction in the effective time of using the converter, and a decrease in the efficiency of neutralizing the initial slag of the next melting; high energy costs for production associated with sintering at a temperature of 900 ÷ 1500 ° C of the known modifier.

Наиболее близким к заявляемому является модификатор металлургического шлака и способ его использования (патент RU 2244017 С2). Модификатор содержит оксиды магния, кальция, кремния и железа в следующих соотношениях (мас.%): СаО 0,5÷10,0; SiO2 0,5÷5,0; оксид железа 0,5÷6,0; MgO - остальное. Причем MgO находится в карбонатной и гидратной формах при их соотношении в пределах 0,5÷2. Модификатор может содержать углерод в пределах 5÷10 мас.% (прототип).Closest to the claimed is a modifier of metallurgical slag and the method of its use (patent RU 2244017 C2). The modifier contains oxides of magnesium, calcium, silicon and iron in the following proportions (wt.%): CaO 0.5 ÷ 10.0; SiO 2 0.5 ÷ 5.0; iron oxide 0.5 ÷ 6.0; MgO - the rest. Moreover, MgO is in carbonate and hydrate forms with their ratio in the range of 0.5 ÷ 2. The modifier may contain carbon in the range of 5 ÷ 10 wt.% (Prototype).

Получение известного модификатора осуществляется путем совместного сухого помола природного магнезита и кальцинированного магнезита, при их массовом соотношении в пределах (30÷70)÷(70÷30), до удельной поверхности 0,6÷12,0 м2/г, окомкования молотой смеси в грануляторе с добавлением воды (при влажности 15÷25%), после чего окомкованый материал выдерживают в течение 15÷40 мин. до образования гранул размером 5÷40 мм, или формируют брикеты объемом до 70 см3. Возможно введение в шихту коксика. Набор прочности гранул происходит за счет кристаллизации связующего гидроксида магния. Источником MgO известного модификатора является MgO, который образуется при внесении на конвертерный шлак модификатора, при декарбонизации и дегидратации входящих в его состав компонентов (MgCO3, Mg(OH)2), удельная поверхность образующегося материала достигает 30 м /г.Obtaining a known modifier is carried out by joint dry grinding of natural magnesite and calcined magnesite, with their mass ratio in the range (30 ÷ 70) ÷ (70 ÷ 30), to a specific surface of 0.6 ÷ 12.0 m 2 / g, pelletizing with a ground mixture in a granulator with the addition of water (at a moisture content of 15 ÷ 25%), after which the pelletized material is kept for 15 ÷ 40 minutes. to the formation of granules with a size of 5 ÷ 40 mm, or form briquettes with a volume of up to 70 cm 3 . Perhaps the introduction of a mixture of coke. The strength gain of the granules is due to crystallization of the magnesium hydroxide binder. The source of MgO of the known modifier is MgO, which is formed when a modifier is introduced onto the converter slag during decarbonization and dehydration of its constituent components (MgCO 3 , Mg (OH) 2 ), the specific surface of the resulting material reaches 30 m / g.

Недостатки наиболее близкого к заявляемому модификатора (прототипа):The disadvantages of the closest to the claimed modifier (prototype):

- наличие в составе модификатора гидроксида магния, который приводит к образованию водорода при температуре применения модификатора, опасного в условиях металлургического агрегата, растворимого в выплавляемом металле и отрицательно влияющего на его свойства;- the presence of magnesium hydroxide in the modifier, which leads to the formation of hydrogen at the temperature of use of the modifier, dangerous in the conditions of a metallurgical unit, soluble in the lost metal and adversely affecting its properties;

- высокая гигроскопическая способность необожженных гидрофильных гранул из тонкомолотого природного магнезита и каустического магнезита приводит к поглощению ими влаги из воздуха при хранении и транспортировке, что приводит к образованию водорода при температуре применения модификатора, опасного в условиях металлургического агрегата, растворимого в выплавляемом металле и отрицательно влияющего на его свойства;- the high hygroscopic ability of unfired hydrophilic granules from finely ground natural magnesite and caustic magnesite leads to their absorption of moisture from air during storage and transportation, which leads to the formation of hydrogen at a temperature of use of a modifier that is dangerous in a metallurgical unit that is soluble in the melted metal and adversely affects its properties;

- потери в виде пылеуноса, при применении модификатора из-за низкой прочности и устойчивости к истиранию гранулированного на воде модификатора, что приводит к разрушению гранул модификатора во время хранения и транспортировки, разрушаемость при хранении в течение 30 суток достигает 61,0 мас.%;- losses in the form of dust extractors, when using a modifier due to low strength and abrasion resistance of a water-granulated modifier, which leads to the destruction of the granules of the modifier during storage and transportation, the destructibility during storage for 30 days reaches 61.0 wt.%;

- образование неравномерного по толщине гарнисажного слоя из-за его скатывания и сохранение частично непокрытой гарнисажем поверхности футеровки, в результате чего требуется большее число операций нанесения гарнисажного слоя, увеличивается расход модификатора и сокращается эффективное время использования конвертера.- the formation of an uneven thickness of the skull layer due to its rolling and the preservation of the lining surface partially uncovered by the skull, resulting in a greater number of operations for applying the skull layer, the consumption of the modifier increases and the effective time of using the converter is reduced.

Задачей предлагаемого технического решения является разработка состава модификатора, который обеспечивает повышение ресурса гарнисажного слоя, снижение числа операций нанесения гарнисажного слоя и расхода модификатора, повышение эффективного времени работы конвертера; предотвращения образования в конвертере водорода для исключения взрывов и выбросов металла, снижение потерь модификатора с пылеуносом, повышение его гидрофобности, прочности и устойчивости к истиранию гранул при транспортировке и хранении модификатора, а также обеспечивающего эффективную нейтрализацию начального шлака конвертерной плавки и повышение ресурса конвертерной футеровки.The objective of the proposed technical solution is to develop a modifier composition that provides an increase in the life of the skull layer, a decrease in the number of operations for applying the skull layer and consumption of the modifier, and an increase in the effective operating time of the converter; preventing the formation of hydrogen in the converter to prevent explosions and metal emissions, reducing the loss of the modifier with dust collector, increasing its hydrophobicity, strength and abrasion resistance of the granules during transportation and storage of the modifier, as well as providing effective neutralization of the initial slag of converter melting and increasing the life of the converter lining.

Поставленная задача достигается тем, что модификатор магнезиального состава для конвертерного шлака, содержащий смесь карбоната магния (MgCO3) и кальцинированного магнезита с кальцинированной формой оксида магния (MgO), оксид кальция (СаО), оксид железа (Fе2О3), оксид кремния (SiO2), углерод (С) и связку, при этом использован кальцинированный магнезит с кальцинированной формой оксида магния (MgO) фракции 0,1÷1,5 мм и карбонат магния (MgCO3) фракции 0,05÷0,1 мм, в качестве связки использована смесь гидрофобизатора с безводным связующим при следующем соотношении компонентов, мас.%:The problem is achieved in that the magnesia modifier for converter slag, containing a mixture of magnesium carbonate (MgCO 3 ) and calcined magnesite with a calcined form of magnesium oxide (MgO), calcium oxide (CaO), iron oxide (Fe 2 O 3 ), silicon oxide (SiO 2 ), carbon (C) and a binder, using calcined magnesite with a calcined form of magnesium oxide (MgO) fraction 0.1 ÷ 1.5 mm and magnesium carbonate (MgCO 3 ) fraction 0.05 ÷ 0.1 mm , a mixture of a water repellent with an anhydrous binder was used as a binder in the following relation oshenie components, wt.%:

MgCO3 MgCO 3 41,0÷78,541.0 ÷ 78.5 MgOMgO 15,5÷34,015,5 ÷ 34,0 СаОCaO 1,5÷5,01,5 ÷ 5,0 SiO2 SiO 2 1,0÷4,51,0 ÷ 4,5 2О3 Fe 2 O 3 0,5÷4,50.5 ÷ 4.5 СFROM 0,5÷4,00.5 ÷ 4.0 Смесь гидрофобизатора сWater repellent mixture with безводным связующимanhydrous binder 2,5÷7,0,2.5 ÷ 7.0

при этом кальцинированный магнезит с кальцинированной формой оксида магния (MgO) и карбонат магния (MgCO3) в смеси взяты в соотношении, мас.%: (16÷45)÷(55÷84) соответственно, а гидрофобизатор с безводным связующим - в соотношении, мас.%: (40÷60)÷(60÷40) соответственно.the calcined magnesite with the calcined form of magnesium oxide (MgO) and magnesium carbonate (MgCO 3 ) in the mixture are taken in the ratio, wt.%: (16 ÷ 45) ÷ (55 ÷ 84), respectively, and the water-repellent agent with an anhydrous binder in the ratio , wt.%: (40 ÷ 60) ÷ (60 ÷ 40), respectively.

Поставленная задача достигается также тем, что в способе модифицирования конвертерного шлака осуществляют внесение модификатора на конечный конвертерный шлак, находящийся при температуре 1450÷1600°С, в количестве из расчета на одну тонну шлака, определяемом по формуле:The task is also achieved by the fact that in the method of modifying the converter slag, a modifier is applied to the final converter slag at a temperature of 1450 ÷ 1600 ° C, in an amount based on one ton of slag, determined by the formula:

Figure 00000001
Figure 00000001
Figure 00000002
Figure 00000002

где ХMgO - исходное содержание оксида магния в конечном конвертерном шлаке (мас.%), ХCaO - содержание оксида кальция в конечном конвертерном шлаке (мас.%), XSiO2 - содержание оксида кремния в конечном конвертерном шлаке (мас.%), ρMgO - плотность оксида магния (т/м3), ρшлака - плотность конечного конвертерного шлака (т/м3), А и В - эмпирические коэффициенты, зависящие от температуры конечного конвертерного шлака, которые изменяются в диапазоне А=16,63÷41,66; В=10,45÷27,25 в интервале температур 1450÷1600°С, мас.%. 0,52 - эмпирический коэффициент, обладающий размерностью мас.%.where X MgO is the initial content of magnesium oxide in the final converter slag (wt.%), X CaO is the content of calcium oxide in the final converter slag (wt.%), X SiO2 is the content of silicon oxide in the final converter slag (wt.%), ρ MgO is the density of magnesium oxide (t / m 3 ), ρ of slag is the density of the final converter slag (t / m 3 ), A and B are empirical coefficients depending on the temperature of the final converter slag, which vary in the range A = 16.63 ÷ 41.66; B = 10.45 ÷ 27.25 in the temperature range 1450 ÷ 1600 ° C, wt.%. 0.52 is an empirical coefficient with a dimension of wt.%.

Заявляемый модификатор и способ его использования позволяют повысить ресурс гарнисажного слоя, снизить число операций нанесения гарнисажного слоя и расход модификатора, повысить эффективность времени работы конвертера; предотвратить образование в конвертере водорода для исключения взрывов и выбросов металла, достичь снижения потерь модификатора с пылеуносом, повышения его гидрофобности, прочности и устойчивости к истиранию гранул при транспортировке и хранении модификатора, а также обеспечить эффективную нейтрализацию начального шлака конвертерной плавки и повышение ресурса конвертерной футеровки.The inventive modifier and method of its use can increase the life of the skull layer, reduce the number of operations applying the skull layer and consumption of the modifier, increase the efficiency of the converter; to prevent the formation of hydrogen in the converter to prevent explosions and metal emissions, to reduce the loss of the modifier with dust collector, increase its hydrophobicity, strength and abrasion resistance of the granules during transportation and storage of the modifier, as well as provide effective neutralization of the initial slag of converter melting and increase the life of the converter lining.

Предусматривается возможность введения модификатора непосредственно по ходу конвертерной плавки, в том числе на начальный шлак для нейтрализации шлака и повышения в нем концентрации MgO, в количествах, не снижающих рафинирующей способности шлака в процессе плавки.It is possible to introduce a modifier directly during converter smelting, including the initial slag to neutralize the slag and increase the concentration of MgO in it, in quantities that do not reduce the refining ability of the slag during the smelting process.

В качестве гидрофобизатора использовали минеральные и нефтяные масла (ГОСТ 20799-88. Масла индустриальные. Технические условия), в качестве безводного связующего - фенольное связующее (ГОСТ 4806-79), сланцевую фенольную смолу, формальдегидную смолу (ТУ 2257-005-05761778-2002).Mineral and petroleum oils were used as a water repellent agent (GOST 20799-88. Industrial oils. Technical conditions), a phenolic binder (GOST 4806-79), shale phenolic resin, formaldehyde resin (TU 2257-005-05761778-2002) )

Сырье: ТУ 1515-021-00190495-2002. Магнезит сырой дробленый (Технические условия), ГОСТ 1216-87. Порошки магнезитовые каустические (Технические условия), ГОСТ 10360-85. Порошки периклазовые спеченные для изготовления изделий (Технические условия), ГОСТ 24862-81. Порошки периклазовые и периклазоизвестковые для сталеплавильного производства (Технические условия), ГОСТ 3213-91. Кокс пековый электродный (Технические условия), ГОСТ 3340-88. Кокс литейный каменноугольный (Технические условия), ГОСТ 22898-78. Коксы нефтяные малосернистые (Технические условия), ГОСТ 5279-74. Графит кристаллический литейный (Технические условия), ГОСТ 5420-74. Графит скрытокристаллический (Технические условия).Raw materials: TU 1515-021-00190495-2002. Raw crushed magnesite (Specifications), GOST 1216-87. Caustic magnesite powders (Specifications), GOST 10360-85. Sintered periclase powders for the manufacture of products (Specifications), GOST 24862-81. Periclase and periclase-lime powders for steelmaking (Technical conditions), GOST 3213-91. Electrode pitch coke (Specifications), GOST 3340-88. Coal foundry coke (Specifications), GOST 22898-78. Low-sulfur petroleum coke (Specifications), GOST 5279-74. Crystalline foundry graphite (Specifications), GOST 5420-74. Cryptocrystalline graphite (Technical conditions).

Получение модификатора включает дробление и помол природного магнезита MgCO3 до фракции 0,05÷0,1 мм, смешение с кальцинированным магнезитом MgO фракции 0,1÷1,5 мм в заявляемом соотношении, введение смеси гидрофобизатора и безводного связующего, углерода в виде кокса или графита, с последующим гранулированием и/или брикетированием.Obtaining a modifier includes crushing and grinding natural magnesite MgCO 3 to a fraction of 0.05–0.1 mm, mixing with calcined magnesite MgO fractions of 0.1–1.5 mm in the claimed ratio, introducing a mixture of a hydrophobizing agent and an anhydrous binder, carbon in the form of coke or graphite, followed by granulation and / or briquetting.

Источником MgO является кальцинированная форма MgO фракции 0,1÷1,5 мм и природный магнезит фракции 0,05÷0,10 мм, в массовом соотношении 0,2÷0,8, которое обеспечивает образование полидисперсной шлаковой суспензии с повышенным содержанием MgO при постоянной вязкости.The source of MgO is the calcined form of MgO fraction 0.1 ÷ 1.5 mm and natural magnesite fraction 0.05 ÷ 0.10 mm, in a mass ratio of 0.2 ÷ 0.8, which ensures the formation of a polydisperse slag suspension with a high MgO content at constant viscosity.

Применение гидрофобизатора препятствует доступу влаги к поверхности фракций природного и кальцинированного магнезита, взаимодействие безводного связующего с минеральной составляющей модификатора приводит к образованию гидрофобных фенолятов кальция и магния, что обеспечивает гидрофобность гранул модификатора. Увеличение прочности и устойчивости к истиранию гранул модификатора происходит за счет полимеризации безводного связующего при термообработке.The use of a water repellent prevents moisture from reaching the surface of natural and calcined magnesite fractions, the interaction of an anhydrous binder with the mineral component of the modifier leads to the formation of hydrophobic phenolates of calcium and magnesium, which ensures the hydrophobicity of the modifier granules. The increase in strength and abrasion resistance of the modifier granules occurs due to the polymerization of an anhydrous binder during heat treatment.

Введение углерода оптимизирует вязкость шлаковой суспензии за счет снижения концентрации окисленных форм железа.The introduction of carbon optimizes the viscosity of the slag suspension by reducing the concentration of oxidized forms of iron.

Снижение содержания в модификаторе карбоната магния менее 41,0 мас.% приводит к уменьшению концентрации MgO в модифицированном шлаке и снижению эффективности применения модификатора. Увеличение содержания в модификаторе карбоната магния более 78,5 мас.% приводит к значительному увеличению затрат тепла на декарбонизацию и усваивание шлаком модификатора. Снижение соотношения кальцинированной формы MgO фракции 0,1÷1,5 мм к карбонату магния фракции 0,05÷0,1 мм ниже 15,5:78,5 или увеличение соотношения кальцинированной формы MgO фракции 0,1÷1,5 мм к карбонату магния фракции 0,05÷0,1 мм выше 41,0:34,0 приводит к значительному возрастанию вязкости шлаковой суспензии, образующейся при применении модификатора. Увеличение содержания углерода в модификаторе выше 4,0 мас.% приводит к значительному охлаждающему эффекту шлаковой суспензии и увеличению ее вязкости, что затруднит нанесение из нее гарнисажного слоя. Снижение содержания углерода в модификаторе ниже 0,5 мас.% приводит к образованию шлаковой суспензии с низкой вязкостью и образованию тонкого гарнисажного слоя. Содержание в составе модификатора смеси гидрофобизатора с безводным связующим менее 2,5 мас.% не обеспечивает достижения удовлетворительных параметров прочности, устойчивости к истиранию гидратации и разрушаемости при хранении модификатора, содержание в составе модификатора суспензии гидрофобизатора с безводным связующим свыше 7,0 мас.% избыточно и не приводит к повышению прочности, устойчивости к истиранию гидратации и разрушаемости при хранении модификатора. Повышение содержания примесей: СаО более 5,0 мас.%, SiO2 более 4,5 мас.%, Fе2О3 более 4,5 маc. % в составе модификатора приводит к снижению концентрации MgO и MgCO3 и снижению эффективности применения модификатора для повышения концентрации MgO в конечном шлаке.A decrease in the content of magnesium carbonate in the modifier less than 41.0 wt.% Leads to a decrease in the concentration of MgO in the modified slag and a decrease in the efficiency of the use of the modifier. An increase in the content of magnesium carbonate in the modifier of more than 78.5 wt.% Leads to a significant increase in heat consumption for decarbonization and assimilation of slag modifier. A decrease in the ratio of the calcined form of the MgO fraction of 0.1 ÷ 1.5 mm to magnesium carbonate fraction of 0.05 ÷ 0.1 mm is lower than 15.5: 78.5 or an increase in the ratio of the calcined form of the MgO fraction of 0.1 ÷ 1.5 mm to magnesium carbonate fractions of 0.05 ÷ 0.1 mm above 41.0: 34.0 leads to a significant increase in the viscosity of the slag suspension formed when using the modifier. An increase in the carbon content in the modifier above 4.0 wt.% Leads to a significant cooling effect of the slag suspension and an increase in its viscosity, which makes it difficult to apply a skull layer from it. A decrease in the carbon content in the modifier below 0.5 wt.% Leads to the formation of a slag suspension with a low viscosity and the formation of a thin skull layer. The content in the composition of the modifier of the mixture of water repellent with an anhydrous binder of less than 2.5 wt.% Does not provide satisfactory strength, abrasion resistance and hydratability during storage of the modifier; and does not increase the strength, abrasion resistance of hydration and destructibility during storage of the modifier. The increase in the content of impurities: CaO more than 5.0 wt.%, SiO 2 more than 4.5 wt.%, Fe 2 O 3 more than 4.5 wt. % in the modifier leads to a decrease in the concentration of MgO and MgCO 3 and a decrease in the efficiency of using the modifier to increase the concentration of MgO in the final slag.

Заявляемое техническое решение обеспечивает: снижение числа операций нанесения гарнисажного слоя и расхода модификатора, повышение эффективного времени работы конвертера за счет повышения ресурса гарнисажного слоя, образованного из шлаковой суспензии с повышенным содержанием MgO с оптимизируемой вязкостью и нанесения из нее непрерывного равномерного гарнисажного слоя с повышенным содержанием MgO; нейтрализацию первичного конвертерного шлака и повышение ресурса футеровки за счет нанесения гарнисажного слоя с повышенным содержанием MgO; предотвращение образования водорода в металлургическом агрегате при применении модификатора, из-за исключения гидратных форм MgO из состава модификатора, а также за счет исключения накопления гигроскопической влаги при транспортировке и хранении модификатора; снижение потерь в виде пылеуноса при применении модификатора, за счет повышенной прочности и устойчивости к истиранию гранул модификатора.The claimed technical solution provides: reducing the number of operations for applying the skull layer and modifier consumption, increasing the effective time of the converter by increasing the resource of the skull layer formed from slag suspension with a high MgO content with optimized viscosity and applying a continuous uniform skull layer with a high MgO content from it ; neutralization of primary converter slag and increase of the lining resource due to the application of a skull layer with a high MgO content; preventing the formation of hydrogen in the metallurgical unit when using the modifier, due to the exclusion of hydrated forms of MgO from the composition of the modifier, as well as by eliminating the accumulation of hygroscopic moisture during transportation and storage of the modifier; reduction of losses in the form of dust extractor when using a modifier, due to increased strength and resistance to abrasion of modifier granules.

Согласно полимерной модели силикатных расплавов, силикатные шлаки являются растворами, которые содержат полимерные силикатные анионы разных размеров и сложности, в зависимости от природы катионов и концентраций основных оксидов [Падерин С.Н., Филиппов В.В. Теория и расчеты металлургических систем и процессов. - М.: МИССИС, 2002. - 334 с.]. Полимерные силикатные анионы состоят из SiO4-4, где атомы кремния соединены связующими атомами кислорода, увеличение концентрации катионов металлов (например Са+2, Mg+2, Fе+2) приводит к прогрессирующему разрушению кислородных связей полимерных анионов и образованию ионов кислорода, не обладающих соединительной функцией (NBO) [Kenneth С. The Influence of Structure on the Physico-chemical Properties of Slags // ISIJ International. Vol. 33 № 1, 1993. pp. 148-155.]. Силикатный шлаковый расплав одновременно содержит различные полимерные анионные объединения, существующие в форме цепей, пластин и колец, введение разрушающих решетку катионов металлов не изменяет природу полимерных анионных объединений, но влияет на их количественное содержание, в сторону более коротких и менее массивных анионов [Kenneth С. The Influence of Structure on the Physico-chemical Properties of Slags // ISIJ International. Vol. 33 № 1, 1993. pp. 148-155]. Катионы с меньшим радиусом и большей валентностью способствуют образованию более деполимеризованного расплава, трех- и четырех- и пятивалентные катионы, такие как Аl+3, Fe+3, B+3, Тi+4, Р+5, способствуют полимеризации расплава [Kenneth С. The Influence of Structure on the Physico-chemical Properties of Slags // ISIJ International. Vol. 33 № 1, 1993. pp. 148-155].According to the polymer model of silicate melts, silicate slags are solutions that contain polymer silicate anions of different sizes and complexity, depending on the nature of cations and concentrations of basic oxides [Paderin SN, Filippov VV Theory and calculations of metallurgical systems and processes. - M .: MISSIS, 2002. - 334 p.]. Polymer silicate anions consist of SiO 4 -4 , where silicon atoms are connected by bonding oxygen atoms, an increase in the concentration of metal cations (for example, Ca +2 , Mg +2 , Fe +2 ) leads to the progressive destruction of oxygen bonds of polymer anions and the formation of oxygen ions, Connective Function (NBO) [Kenneth C. The Influence of Structure on the Physico-chemical Properties of Slags // ISIJ International. Vol. 33 No. 1, 1993. pp. 148-155.]. Silicate slag melt simultaneously contains various polymer anionic associations existing in the form of chains, plates and rings, the introduction of lattice-breaking metal cations does not change the nature of polymer anionic associations, but affects their quantitative content, towards shorter and less massive anions [Kenneth C. The Influence of Structure on the Physico-chemical Properties of Slags // ISIJ International. Vol. 33 No. 1, 1993. pp. 148-155]. Cations with a shorter radius and greater valency contribute to the formation of a more depolymerized melt, while tri- and tetra- and pentavalent cations, such as Al +3 , Fe +3 , B +3 , Ti +4 , P +5 , contribute to the polymerization of the melt [Kenneth C The Influence of Structure on the Physico-chemical Properties of Slags // ISIJ International. Vol. 33 No. 1, 1993. pp. 148-155].

Для оценки степени деполимеризации расплава используется отношение мольных долей ионов кислорода, не обладающих соединительной функцией к атомам кислорода, участвующим в образовании полимерных анионов - (NBO/T). Экспериментально установлено, что вязкость шлакового расплава снижается с ростом его деполимеризации, и наоборот, резко возрастает при приближении (NBO/T) к 0, параметр (NBO/T) определяется химическим составом шлакового расплава и рассчитывается по формуле [Kenneth С. The Influence of Structure on the Physico-chemical Properties of Slags // ISIJ International. Vol. 33 № 1, 1993. pp. 148-155]:To assess the degree of melt depolymerization, the ratio of the molar fractions of oxygen ions that do not have a connecting function to the oxygen atoms involved in the formation of polymer anions - (NBO / T) is used. It was experimentally established that the viscosity of the slag melt decreases with increasing depolymerization, and vice versa, sharply increases when (NBO / T) approaches 0, the parameter (NBO / T) is determined by the chemical composition of the slag melt and is calculated by the formula [Kenneth C. The Influence of Structure on the Physico-chemical Properties of Slags // ISIJ International. Vol. 33 No. 1, 1993. pp. 148-155]:

Figure 00000003
Figure 00000003
Figure 00000004
Figure 00000004
Figure 00000005
Figure 00000005
Figure 00000006
Figure 00000006
Figure 00000007
Figure 00000007
Figure 00000008
Figure 00000008
Figure 00000009
Figure 00000009
Figure 00000010
Figure 00000010

x(i) - мольная доля i-го компонента. Таким образом, увеличение концентрации оксидов SiO2, Аl2О3, TiO2, P2O5, Fе2О3 и т.д. ведет к возрастанию вязкости шлакового расплава, а увеличение концентрации оксидов CaO, MgO, FeO, Na2O, К2О и т.д. (имеющих более ионный характер) ведет к снижению его вязкости. Кислые шлаки становятся текучими (вязкость порядка 1 Па·с) только при температурах, значительно превышающих температуры их плавления, например, самый легкоплавкий шлак в тройной системе CaO-Аl2О3-SiO2: SiO2 62,0 мас.%, Аl2О3 14,8 мас.%, CaO 23,2 маc % (тройная эвтектика CaO·SiO2 - SiO2 - CaO·Al2O3·SiO2) плавится при 1155°С, а вязкость порядка 1 Па·с приобретает при 1600°С [Романенко А.Г. Металлургические шлаки. - М.: Металлургия, 1977. - 190 с.]. Повышение основности шлака, то есть увеличение концентрации в нем CaO и MgO вызывает снижение его вязкости, но лишь до определенного предела, богатые CaO и MgO высокоосновные шлаки малоподвижны [Романенко А.Г. Металлургические шлаки. - М.: Металлургия, 1977. - 190 с.], так как при превышении концентрации основных оксидов над пределом растворимости вязкость шлака повышается вследствие диспергирования в нем нерастворенных высокоогнеупорных фаз и образования суспензии. Вязкость суспензии выше вязкости ее жидкой дисперсионной среды и растет с увеличением объемного наполнения ее твердой фазой.x (i) is the mole fraction of the i-th component. Thus, an increase in the concentration of oxides SiO 2 , Al 2 O 3 , TiO 2 , P 2 O 5 , Fe 2 O 3 , etc. leads to an increase in the viscosity of slag melt, and an increase in the concentration of oxides CaO, MgO, FeO, Na 2 O, K 2 O, etc. (having a more ionic character) leads to a decrease in its viscosity. Acidic slag becomes fluid (viscosity about 1 Pa · s) only at temperatures well above their melting point, for example, the most low-melting slag in the ternary system CaO-Al 2 O 3 -SiO 2 : SiO 2 62.0 wt.%, Al 2 O 3 14.8 wt.%, CaO 23.2 wt% (triple eutectic CaO · SiO 2 - SiO 2 - CaO · Al 2 O 3 · SiO 2 ) melts at 1155 ° C, and a viscosity of the order of 1 Pa · s acquires at 1600 ° C [Romanenko A.G. Metallurgical slag. - M.: Metallurgy, 1977. - 190 p.]. An increase in the basicity of slag, that is, an increase in the concentration of CaO and MgO in it, causes a decrease in its viscosity, but only to a certain limit, highly basic slag rich in CaO and MgO are inactive [Romanenko A.G. Metallurgical slag. - M .: Metallurgy, 1977. - 190 pp.], Since when the concentration of basic oxides exceeds the solubility limit, the viscosity of the slag increases due to the dispersion of insoluble highly refractory phases in it and the formation of a suspension. The viscosity of the suspension is higher than the viscosity of its liquid dispersion medium and increases with increasing volumetric filling of it with a solid phase.

Дисперсные системы (тв. - ж.) (суспензии) можно разделить [Рейнер М. Реология, пер. с англ. Малинина Н.И., под ред. Григолюка Э.И. - М.: Наука, 1965. - 224 с.] на:Disperse systems (tv - g.) (Suspensions) can be divided [Reiner M. Rheology, per. from English Malinina N.I., ed. Grigolyuk E.I. - M .: Nauka, 1965. - 224 p.] At:

- золи, которые представляют собой дисперсию твердого вещества в жидкой среде при малом объемном наполнении, ведут себя как жидкости;- sols, which are a dispersion of a solid in a liquid medium at low volumetric filling, behave like liquids;

- гели, представляющие собой дисперсию твердого вещества в жидкой дисперсионной среде, отличающуюся наличием непрерывной структурной сетки диспергированных частиц.- gels, which are a dispersion of a solid in a liquid dispersion medium, characterized by the presence of a continuous structural network of dispersed particles.

- студни, твердая фаза непрерывна по всему объему (перколирована), такая структура по свойствам близка к твердым телам.- jellies, the solid phase is continuous throughout the entire volume (percolated), such a structure is close in properties to solids.

При повышении объемной концентрации твердой фазы происходит переход из золя в гель, и далее, при ее перколяции, в студень.With an increase in the volume concentration of the solid phase, there is a transition from sol to gel, and then, with its percolation, to jelly.

Относительная вязкость золей определяется по формуле Энштейна [Рейнер М. Реология, пер. с англ. Малинина Н.И., под ред. Григолюка Э.И. - М.: Наука, 1965. - 224 с., Урьев Н.Б., Потанин А.А. Текучесть суспензий и порошков. - М.: Химия, 1992. - 247 с.]:The relative viscosity of sols is determined by Einstein’s formula [Reiner M. Rheology, per. from English Malinina N.I., ed. Grigolyuk E.I. - M.: Nauka, 1965. - 224 p., Uryev N.B., Potanin A.A. The fluidity of suspensions and powders. - M .: Chemistry, 1992. - 247 p.]:

Figure 00000011
Figure 00000011
Figure 00000012
Figure 00000012

где η* - вязкость золя, ηm - вязкость дисперсионной среды, Cν - объемное наполнение дисперсной фазой. Эта формула справедлива при объемном наполнении менее 3%. Общее выражение для расчета вязкости гелей имеет полиномиальный вид [1]:where η * is the viscosity of the sol, η m is the viscosity of the dispersion medium, Cν is the volumetric filling of the dispersed phase. This formula is valid with a volumetric filling of less than 3%. The general expression for calculating the viscosity of the gels has a polynomial form [1]:

Figure 00000013
Figure 00000013
Figure 00000014
Figure 00000014

При низких значениях объемного наполнения суспензии (Cν) третьим, четвертым и т.д. членами полинома можно пренебречь, в результате чего получим формулу Эйнштейна (1), где α1=2,5. При повышении объемного наполнения вязкость геля непрерывно растет, стремясь к бесконечности при перколяции твердой фазы (переходе из геля в студень). Минимальное объемное наполнение твердой фазой, достаточное для ее перколяции, составляет

Figure 00000015
для кубической плотнейшей упаковки и 0,74 для гексагональной. Соответственно граничными условиями для решения задачи (7) являются следующие выражения:At low values of the volumetric filling of the suspension (Cν) with a third, fourth, etc. the terms of the polynomial can be neglected, as a result of which we obtain Einstein's formula (1), where α 1 = 2.5. With an increase in volumetric filling, the gel viscosity continuously increases, tending to infinity during percolation of the solid phase (transition from gel to jelly). The minimum volumetric filling of the solid phase, sufficient for its percolation, is
Figure 00000015
for cubic tight packing and 0.74 for hexagonal. Accordingly, the boundary conditions for solving problem (7) are the following expressions:

Figure 00000016
Figure 00000016
Figure 00000017
Figure 00000017
Figure 00000018
Figure 00000018
Figure 00000019
Figure 00000019

Одним из решений задачи (7), с учетом граничных условий (8) и (9), является формула Муни:One of the solutions to problem (7), taking into account the boundary conditions (8) and (9), is the Mooney formula:

Figure 00000020
Figure 00000020
Figure 00000021
Figure 00000021

которая дает хорошее совпадение с опытными измерениями вязкости суспензий для широкого диапазона размеров дисперсных частиц твердой фазы, при эмпирическом определении коэффициента К [Рейнер М. Реология, пер. с англ. Малинина Н.И., под ред. Григолюка Э.И. - М.: Наука, 1965. - 224 с.]. К=1,35÷1,91.which gives good agreement with experimental measurements of the viscosity of suspensions for a wide range of sizes of dispersed particles of the solid phase, when empirically determining the coefficient K [Reiner M. Rheology, trans. from English Malinina N.I., ed. Grigolyuk E.I. - M .: Nauka, 1965. - 224 p.]. K = 1.35 ÷ 1.91.

В случае полидисперсной суспензии, где дисперсная твердая фаза представлена двумя фракциями с разницей в размерах не менее чем на порядок, суспензия мелкой фракции в дисперсионной среде может быть представлена как дисперсионная среда для крупной фракции [Рейнер М. Реология, пер. с англ. Малинина Н.И., под ред. Григолюка Э.И. - М.: Наука, 1965. - 224 с.]. Расчетная зависимость относительной вязкости полидисперсной суспензии от объемного наполнения, при различном объемном соотношении крупной и мелкой фракций

Figure 00000022
приведена на Фиг.1.In the case of a polydisperse suspension, where the dispersed solid phase is represented by two fractions with a size difference of at least an order of magnitude, a suspension of a fine fraction in a dispersion medium can be represented as a dispersion medium for a large fraction [Reiner M. Rheology, trans. from English Malinina N.I., ed. Grigolyuk E.I. - M .: Nauka, 1965. - 224 p.]. The calculated dependence of the relative viscosity of the polydisperse suspension on volumetric filling, at different volume ratios of coarse and fine fractions
Figure 00000022
shown in Fig.1.

Введение фактора полидисперсности, при равном объемном наполнении, ведет к снижению вязкости суспензии, причем минимальные ее значения достигаются при

Figure 00000023
, находящимся в пределах 0,7-1,5, смотри Фиг.2. The introduction of the polydispersity factor, with equal volumetric filling, leads to a decrease in the viscosity of the suspension, and its minimum values are achieved when
Figure 00000023
between 0.7-1.5, see FIG. 2.

Соответственно введение в суспензию дисперсного наполнителя в виде 2-х фракций позволит достигать большей концентрации твердой фазы, по сравнению с монодисперсным наполнением, при постоянной вязкости.Accordingly, the introduction into the suspension of a dispersed filler in the form of 2 fractions will allow to achieve a higher concentration of the solid phase, compared with monodisperse filling, with a constant viscosity.

Существенное отличие предложенного технического решения заключается в образовании объемного соотношения кальцинированной формы MgO крупной фракции к мелкой фракции MgO, получаемой разложением карбоната магния, в пределах 0,4÷1,8, обеспечивающи м снижение вязкости и повышенное содержание MgO в модифицированной шлаковой суспензии; снижение гидратации модификатора при хранении и транспортировке, исключение образования водорода при применении модификатора, увеличение прочности и устойчивости к истиранию модификатора за счет применения смеси гидрофобизатора и безводного связующего.A significant difference of the proposed technical solution lies in the formation of a volume ratio of the calcined form of MgO of the coarse fraction to the fine fraction of MgO obtained by decomposition of magnesium carbonate in the range 0.4–1.8, providing a decrease in viscosity and an increased MgO content in the modified slag suspension; reducing modifier hydration during storage and transportation, eliminating the formation of hydrogen when using a modifier, increasing the strength and abrasion resistance of the modifier through the use of a mixture of water repellent and anhydrous binder.

Новизна заявляемого технического решения состоит в том, что предложен модификатор конвертерного шлака, содержащий кальцинированную форму MgO в виде крупных зерен и карбонат магния в виде мелких зерен, смесь гидрофобизатора с безводным связующим, в заявляемом соотношении, вводимый на тонну конечного шлака, в количестве, определяемом по формуле (1).The novelty of the claimed technical solution consists in the fact that a converter slag modifier is proposed, containing a calcined form of MgO in the form of large grains and magnesium carbonate in the form of small grains, a mixture of water repellent with an anhydrous binder, in the claimed ratio, introduced per ton of final slag, in an amount determined by the formula (1).

Таким образом, предлагаемое техническое решение является новым, имеет изобретательский уровень и промышленно применимо.Thus, the proposed technical solution is new, has an inventive step and is industrially applicable.

Пример осуществления изобретения:An example embodiment of the invention:

по п.1according to claim 1

Природный магнезит фракции 0,05÷0,1 мм смешивают в смесителе с кальцинированным магнезитом фракции 0,1÷1,5 мм, со смесью гидрофобизатора и безводного связующего (минеральное или нефтяное масло и фенольное связующее в массовом соотношении 1:1), с коксом, в соотношении, указанном в таблице 1.Natural magnesite fraction 0.05 ÷ 0.1 mm is mixed in a mixer with calcined magnesite fraction 0.1 ÷ 1.5 mm, with a mixture of water repellent and anhydrous binder (mineral or petroleum oil and phenolic binder in a mass ratio of 1: 1), s coke, in the ratio shown in table 1.

Состав модификаторов приведен в таблице 2.The composition of the modifiers is given in table 2.

Свойства модификаторов представлены в таблице 3.The properties of the modifiers are presented in table 3.

по п.2according to claim 2

Количество модификатора, вносимое на 1 т конечного конвертерного шлака приведено в таблице 4.The amount of modifier introduced per 1 ton of final converter slag is given in table 4.

Таким образом, заявляемое техническое решение обеспечивает: снижение числа операций нанесения гарнисажного слоя и расхода модификатора, повышение эффективного времени работы конвертера за счет повышения ресурса гарнисажного слоя, образованного из шлаковой суспензии с повышенным содержанием MgO с оптимизируемой вязкостью и нанесения из нее непрерывного равномерного гарнисажного слоя с повышенным содержанием MgO; предотвращение образования водорода в металлургическом агрегате при применении модификатора, из-за исключения гидратной формы MgO из состава модификатора, а также за счет исключения накопления гигроскопической влаги при транспортировке и хранении модификатора; снижение потерь в виде пылеуноса при применении модификатора, за счет повышения прочности и устойчивости к истиранию гранул модификатора.Thus, the claimed technical solution provides: reducing the number of operations for applying the skull layer and the consumption of the modifier, increasing the effective time of the converter by increasing the resource of the skull layer formed from slag suspension with a high MgO content with optimized viscosity and applying a continuous uniform skull layer from it high MgO content; preventing the formation of hydrogen in the metallurgical unit when using a modifier, due to the exclusion of the hydrated form of MgO from the composition of the modifier, as well as by eliminating the accumulation of hygroscopic moisture during transportation and storage of the modifier; reduction of losses in the form of dust collector when using a modifier, by increasing the strength and abrasion resistance of the modifier granules.

Таблица 1Table 1 Составы модификаторов для конвертерного шлака, мас.%The composition of the modifiers for converter slag, wt.% No. ПриродныйNatural КальцинированныйCalcined коксcoke смесьmixture магнезитmagnesite магнезитmagnesite гидрофобизатораwater repellent и безводного связующегоand anhydrous binder 1one 48,648.6 40,41 40.4 1 4,04.0 7,04 7.0 4 22 52,352.3 37,71 37.7 1 4,04.0 6,04 6.0 4 33 58,158.1 31,91 31.9 1 4,04.0 6,04 6.0 4 4four 61,461,4 30,12 30.1 2 3,53,5 5,05 5.0 5 55 68,368.3 24,22 24.2 2 2,52.5 5,05 5.0 5 66 74,874.8 19,23 19.2 3 2,02.0 4,05 4.0 5 77 81,081.0 16,03 16.0 3 0,50.5 2,54 2.5 4 прототипprototype 42,042.0 48,048.0 10,010.0 -- 1 - каустический магнезитовый порошок по ГОСТ 1216-87 1 - caustic magnesite powder according to GOST 1216-87 2 - периклазовый порошок для сталеплавильного производства по ГОСТ 24862-81 2 - periclase powder for steelmaking in accordance with GOST 24862-81 3 - периклазовый спеченный порошок по ГОСТ 10360-85 3 - periclase sintered powder according to GOST 10360-85 4 - смесь минерального масла и СФП 4 - a mixture of mineral oil and TFP 5 - смесь нефтяного масла и СФП 5 - a mixture of petroleum oil and TFP

Таблица 2table 2 Составы модификаторов для конвертерного шлака, мас.%The composition of the modifiers for converter slag, wt.% No. MgCO3 MgCO 3 MgOMgO CaOCao SiO2 SiO 2 2О3 Fe 2 O 3 СFROM смесь гидрофобизатора и безводного связующегоa mixture of water repellent and anhydrous binder 1one 41,041.0 34,034.0 5,05,0 4,54,5 4,54,5 4,04.0 7,07.0 22 45,045.0 32,532,5 4,54,5 4,04.0 4,04.0 4,04.0 6,06.0 33 50,050,0 27,527.5 4,54,5 4,04.0 4,04.0 4,04.0 6,06.0 4four 55,055.0 27,027.0 2,52.5 3,53,5 3,53,5 3,53,5 5,05,0 55 62,062.0 22,022.0 2,52.5 3,53,5 2,52.5 2,52.5 5,05,0 66 70,070.0 18,018.0 2,02.0 2,52.5 1,51,5 2,02.0 4,04.0 77 78,578.5 15,515,5 1,51,5 1,01,0 0,50.5 0,50.5 2,52.5 прототипprototype -- 80,0÷99,580.0 ÷ 99.5 0,5÷10,00.5 ÷ 10.0 0,5÷5,00.5 ÷ 5.0 0,5÷6,00.5 ÷ 6.0 5,0÷10,05.0 ÷ 10.0 --

Таблица 3Table 3 Сравнительные свойства заявляемого модификатора и прототипаComparative properties of the claimed modifier and prototype составыcompositions гидратация(набор
массы при хранении на воздухе),мас.%, не более
hydration (set
mass when stored in air), wt.%, no more
наличие Mg(OH)2 в составеthe presence of Mg (OH) 2 in the composition содержание пылевидной фракции после 30 суток хранения, мас.%the content of the dust fraction after 30 days of storage, wt.% средняя относительная вязкость конечного шлака, модифицированного для нанесения гарнисажа (η)average relative viscosity of the final slag modified for applying the skull (η) среднее содержание MgO в гарнисажном слое, мас.%*the average MgO content in the skull layer, wt.% *
1one 1,801.80 ÷÷ <1,0<1.0 3,03.0 26,326.3 22 1,751.75 ÷÷ <1,0<1.0 2,82,8 24,824.8 33 1,741.74 ÷÷ <1,0<1.0 2,72.7 23,523.5 4four 1,701.70 ÷÷ <1,0<1.0 2,62.6 22,422.4 55 1,671,67 ÷÷ <1,0<1.0 2,52.5 21,521.5 66 1,581,58 ÷÷ <1,0<1.0 2,72.7 20,820.8 77 1,501,50 ÷÷ <1,0<1.0 3,03.0 20,320.3 прототипprototype не менее 15not less than 15 ++ до 61,0up to 61.0 5,05,0 не болееno more 15,015.0 * - повышенное содержание MgO повышает устойчивость гарнисажного слоя, обуславливает эффективную нейтрализацию начального конвертерного шлака.* - increased MgO content increases the stability of the skull layer, determines the effective neutralization of the initial converter slag.

Таблица 4Table 4 Количество модификатора (т), вносимое на 1 т конечного конвертерного шлака по формуле 1*The amount of modifier (t) introduced per 1 ton of final converter slag according to the formula 1 * исходное содержание MgO в конечном шлаке, мас.%initial MgO content in the final slag, wt.% основность конечного шлакаfinal slag basicity количество модификатора (т), на 1 т конечного шлакаamount of modifier (t), per 1 t of final slag содержание MgO в модифицированном шлакеMgO content in modified slag 14,014.0 2,52.5 0,1900.190 26,426,4 14,014.0 2,62.6 0,1600.160 24,424.4 14,014.0 2,72.7 0,1300.130 22,522.5 14,014.0 2,82,8 0,1000,100 20,520.5 14,014.0 2,92.9 0,0700,070 18,518.5 14,014.0 3,03.0 0,0400,040 16,516.5 14,014.0 3,13,1 0,0090.009 14,514.5 10,010.0 2.52.5 0,2600.260 26,426,4 10,010.0 2,62.6 0,2300.230 24,424.4 10,010.0 2,72.7 0,2000,200 22,522.5 10,010.0 2,82,8 0,1700.170 20,520.5 10,010.0 2,92.9 0,1360.136 18,518.5 10,010.0 3,03.0 0,1040.104 16,516.5 10,010.0 3,13,1 0,0730,073 14,514.5 10,010.0 3,23.2 0,0400,040 12,612.6 10,010.0 3,33.3 0,0090.009 10,610.6 * - А=30,68; В=19,80; температура 1550°С* - A = 30.68; B = 19.80; temperature 1550 ° С

Claims (2)

1. Модификатор магнезиального состава для конвертерного шлака, содержащий смесь карбоната магния (MgCO3) и кальцинированного магнезита с кальцинированной формой оксида магния (MgO), оксида кальция (СаО), оксида железа (Fе2О3), оксида кремния (SiO2), углерода (С) и связку, отличающийся тем, что использован кальцинированный магнезит с кальцинированной формой оксида магния (MgO) фракции 0,1÷1,5 мм и карбонат магния (MgCO3) фракции 0,05÷0,1 мм, в качестве связки использована смесь гидрофобизатора с безводным связующим при следующем соотношении компонентов, мас.%:
MgCO3 41,0÷78,5 MgO 15,5÷34,0 СаО 1,5÷5,0 SiO2 1,0÷4,5 2О3 0,5÷4,5 С 0,5÷4,0 смесь гидрофобизатора с безводным связующим 2,5÷7,0,

при этом кальцинированный магнезит с кальцинированной формой оксида магния (MgO) и карбонат магния (MgCO3) в смеси взяты в соотношении, мас.%: (16÷45)÷(55÷84) соответственно, а гидрофобизатор с безводным связующим в соотношении, мас.%: (40÷60)÷(60÷40) соответственно.
1. Magnesium composition modifier for converter slag, containing a mixture of magnesium carbonate (MgCO 3 ) and calcined magnesite with a calcined form of magnesium oxide (MgO), calcium oxide (CaO), iron oxide (Fe 2 O 3 ), silicon oxide (SiO 2 ) , carbon (C) and a binder, characterized in that calcined magnesite with a calcined form of magnesium oxide (MgO) fraction 0.1 ÷ 1.5 mm and magnesium carbonate (MgCO 3 ) fraction 0.05 ÷ 0.1 mm are used, in as a binder, a mixture of water repellent with an anhydrous binder was used in the following ratio of components, ma from.%:
MgCO 3 41.0 ÷ 78.5 MgO 15,5 ÷ 34,0 CaO 1,5 ÷ 5,0 SiO 2 1,0 ÷ 4,5 Fe 2 O 3 0.5 ÷ 4.5 FROM 0.5 ÷ 4.0 water repellent mixture with anhydrous binder 2.5 ÷ 7.0

the calcined magnesite with the calcined form of magnesium oxide (MgO) and magnesium carbonate (MgCO 3 ) in the mixture are taken in the ratio, wt.%: (16 ÷ 45) ÷ (55 ÷ 84), respectively, and the water-repellent agent with an anhydrous binder in the ratio, wt.%: (40 ÷ 60) ÷ (60 ÷ 40), respectively.
2. Способ модифицирования конвертерного шлака, отличающийся тем, что осуществляют внесение модификатора по п.1 на конечный конвертерный шлак, находящийся при температуре 1450-1600°С, в количестве из расчета на одну тонну шлака, определяемом по формуле:
Figure 00000024

где XMgO - исходное содержание оксида магния в конечном конвертерном шлаке, мас.%,
ХCаO - содержание оксида кальция в конечном конвертерном шлаке, мас.%,
Figure 00000025
- содержание оксида кремния в конечном конвертерном шлаке, мас.%,
ρMgO - плотность оксида магния ,т/м3,
ρшлака - плотность конечного конвертерного шлака, т/м3,
А и B - коэффициенты, зависящие от температуры конечного конвертерного шлака, которые изменяются в диапазоне А, равном 16,63÷41,66;
В, равном 10,45÷27,25, в интервале температур 1450÷1600°С.
2. A method of modifying converter slag, characterized in that the modifier according to claim 1 is applied to the final converter slag at a temperature of 1450-1600 ° C, in an amount based on one ton of slag, determined by the formula:
Figure 00000024

where X MgO is the initial content of magnesium oxide in the final Converter slag, wt.%,
X Cao - the content of calcium oxide in the final Converter slag, wt.%,
Figure 00000025
- the content of silicon oxide in the final Converter slag, wt.%,
ρ MgO is the density of magnesium oxide, t / m 3 ,
ρ slag is the density of the final Converter slag, t / m 3 ,
A and B are coefficients depending on the temperature of the final converter slag, which vary in the range A equal to 16.63 ÷ 41.66;
In, equal to 10.45 ÷ 27.25, in the temperature range 1450 ÷ 1600 ° C.
RU2009107478/02A 2009-03-02 2009-03-02 Magnesium-containing modifying agent for converter slag and modification method of converter slag RU2404262C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009107478/02A RU2404262C1 (en) 2009-03-02 2009-03-02 Magnesium-containing modifying agent for converter slag and modification method of converter slag

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009107478/02A RU2404262C1 (en) 2009-03-02 2009-03-02 Magnesium-containing modifying agent for converter slag and modification method of converter slag

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2009107478A RU2009107478A (en) 2010-09-10
RU2404262C1 true RU2404262C1 (en) 2010-11-20

Family

ID=42800100

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009107478/02A RU2404262C1 (en) 2009-03-02 2009-03-02 Magnesium-containing modifying agent for converter slag and modification method of converter slag

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2404262C1 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102839687A (en) * 2012-09-19 2012-12-26 济南镁辰建材机械有限公司 Novel magnesite well lid
CN110129512A (en) * 2019-06-17 2019-08-16 河钢股份有限公司承德分公司 A kind of final slag modifier and converter semi-steel making finishing slag method for modifying

Also Published As

Publication number Publication date
RU2009107478A (en) 2010-09-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101434403A (en) Novel method for processing calx sodica sintered alumina by dry method
CN101736131B (en) Pre-melted desulfurizing agent for refining molten steel and preparation method thereof
EP2949765B1 (en) Composite briquette and method for making a steelmaking furnace charge
Pal et al. Development on iron ore pelletization using calcined lime and MgO combined flux replacing limestone and bentonite
JP6474304B2 (en) Acid treatment method for steel slag
TWI677579B (en) Process for dephosphorization of molten metal during a refining process
JP2018090486A (en) Titanium-containing aggregate, method for its manufacture, and use thereof
CN100507031C (en) High-heat direct reduction dezincing method for zinc-containing dust carbon-bearing briquette
CN106495718A (en) One tank foundry ladle MgO SiC C working lining bricks and preparation method
CN102732679B (en) Composited desulfurizer for KR, preparation method and application thereof
CN104630459B (en) A kind of self-heating for being applied to induction furnace casting contains carbon ball/block
RU2404262C1 (en) Magnesium-containing modifying agent for converter slag and modification method of converter slag
US20180187276A1 (en) Slag Conditioner
US8287837B2 (en) Titanium-containing additive
RU2547379C1 (en) Metallurgical flux and method of its manufacturing
RU2657675C1 (en) Briquet for obtaining ferrovanadium
EP3124628A1 (en) Method for the manufacture of agglomerate containing ferrous material
KR101153887B1 (en) Preparation method for alkaline calciumferrite flux for steelmaking
JP2001303116A (en) Desulfurizing agent for molten iron and its using method
CA2861315C (en) Composite briquette for steelmaking or ironmaking furnace charge
CN103525978A (en) Semisteel pretreatment powder and preparation method thereof, and smelting method of vanadium-containing molten iron
US20180363076A1 (en) Slag Conditioner for Electric Arc Furnace Steel Production
EP3034633B1 (en) Mixture, use of this mixture as well as method for conditioning a slag on molten metal from the processing of iron and steel in a metallurgical vessel
KR101181039B1 (en) eco-friendly slag enhancer
JP2003128457A (en) Calcia clinker and refractory product obtained using the same

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20140303