RU2490332C1 - Metal coating method of iron-ore raw material with obtainment of granulated cast iron - Google Patents

Metal coating method of iron-ore raw material with obtainment of granulated cast iron Download PDF

Info

Publication number
RU2490332C1
RU2490332C1 RU2011149500/02A RU2011149500A RU2490332C1 RU 2490332 C1 RU2490332 C1 RU 2490332C1 RU 2011149500/02 A RU2011149500/02 A RU 2011149500/02A RU 2011149500 A RU2011149500 A RU 2011149500A RU 2490332 C1 RU2490332 C1 RU 2490332C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
iron
cast iron
slag
pelletised
mgo
Prior art date
Application number
RU2011149500/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2011149500A (en
Inventor
Виктор Филиппович Рашников
Борис Александрович Дубровский
Виталий Владимирович Галкин
Николай Васильевич Панишев
Эдуард Владимирович Князев
Виталий Алексеевич Авраменко
Владимир Иванович Гладских
Александр Николаевич Кошкалда
Владимир Анатольевич Борисенко
Александр Владимирович Гаврилов
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат"
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 Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат" filed Critical Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат"
Priority to RU2011149500/02A priority Critical patent/RU2490332C1/en
Publication of RU2011149500A publication Critical patent/RU2011149500A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2490332C1 publication Critical patent/RU2490332C1/en

Links

Landscapes

  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: method involves dosing of iron-ore raw material, solid fuel, a binding agent and flux additives, mixing and pelletising of initial charge, drying and heat treatment of pellets in a furnace with a rotating bottom so that pelletised cast iron is obtained, cooling, crushing and separation of pelletised cast iron from slag. In dead rock of charge there provided are ratios of CaO/MgO, SiO2/Al2O3 compounds within the limits of 2-5 and 4-6 respectively so that melting point of primary slag does not exceed 1400°C. The method's implementation allows improving production capacity of a unit owing to reducing iron losses and decreasing power consumption as to heat for heating of a furnace.
EFFECT: improving production efficiency of pelletised cast iron.
1 tbl

Description

Изобретение относится к области черной и цветной металлургии и может быть использовано при производстве гранулированного чугуна.The invention relates to the field of ferrous and non-ferrous metallurgy and can be used in the production of granular cast iron.

Известен способ металлизации руднотопливных окатышей в печи с вращающимся подом при температурах 1300-1350°С в течение 6-12 минут [1].A known method of metallization of ore-fuel pellets in a furnace with a rotating hearth at temperatures 1300-1350 ° C for 6-12 minutes [1].

Способ позволяет получать металлизованный продукт как из железных руд, так и из отходов металлургического производства с удалением из последних цинка, свинца и щелочей. В качестве восстановителя используются рядовые марки углей. Недостатком данного способа является низкое качество металлизованного продукта, что ограничивает его потребление в качестве лома в сталеплавильном производстве. Низкое содержание железа (до 70%) при средней степени металлизации 92% обусловлено тем, что в металлизованном продукте остается пустая порода и зола кокса.The method allows to obtain a metallized product both from iron ores and from waste from metallurgical production with the removal of zinc, lead and alkalis from the latter. As a reducing agent, ordinary coal grades are used. The disadvantage of this method is the low quality of the metallized product, which limits its consumption as scrap in steelmaking. The low iron content (up to 70%) with an average degree of metallization of 92% is due to the fact that in the metallized product remains waste rock and coke ash.

Наиболее близким к предлагаемому решению по технической сущности и достигаемому результату является способ получения гранулированного чугуна, включающий дозирование железосодержащего сырья, твердого топлива, связующего и флюсующих добавок, смешивание и окомкование полученной шихты, сушку, термическую обработку руднотопливных окатышей в печи с вращающимся подом в течение 9-15 минут при температурах 1250-1550°С, охлаждение, дробление и отделение гранулированного чугуна от шлака. При этом расходы компонентов шихты регулируют с образованием шлака основностью (CaO+MgO)/SiO2, равной от 1,3 до 2,3 при содержании MgO в пределах от 5 до 13% [2].Closest to the proposed solution in terms of technical nature and the achieved result is a method for producing granular cast iron, including dosing of iron-containing raw materials, solid fuel, binder and fluxing additives, mixing and pelletizing the resulting mixture, drying, heat treatment of oil-fuel pellets in a rotary hearth furnace for 9 -15 minutes at temperatures of 1250-1550 ° C, cooling, crushing and separation of granular iron from slag. In this case, the charge components are controlled with the formation of slag with a basicity (CaO + MgO) / SiO 2 equal to 1.3 to 2.3 with an MgO content in the range of 5 to 13% [2].

Недостатком данного решения является то, что заявленные параметры шлака по химическому составу не учитывают влияние Al2O3 на важнейшие характеристики шлака: температуру плавления и текучесть шлака. Известно, что при получении чугуна наилучшей подвижностью обладает шлак, в котором содержание Al2O3 лежит в пределах от 10 до 15%. Пустая порода железных руд различного минералогического типа содержит Al2O3 до 10 и более процентов. Во избежание выхода из строя оборудования печей в описании данного способа указан профиль рабочих температур в пределах от 1250 до 1550°С. Расчеты и данные диаграмм состояния шлаков показывают [3], что с учетом заявленных параметров химического состава шлака при содержании в шлаке Al2O3 от 5 до 10% температуры плавления шлака составят 1400-1500°С при основности шлака 1,3 и 1700-1900°С при основности 2,3. При таких температурах ухудшаются условия эксплуатации оборудования, растут энергетические затраты, а в окатышах образуется каркас из тугоплавких соединений, что затрудняет отделение чугуна от шлака, приводя к росту потерь металла. Это свидетельствует о том, что заявленные параметры шлака по химическому составу отражают особенности лишь одного определенного вида железорудного сырья.The disadvantage of this solution is that the declared parameters of the slag in chemical composition do not take into account the influence of Al 2 O 3 on the most important characteristics of the slag: the melting temperature and fluidity of the slag. It is known that when producing cast iron, slag has the best mobility, in which the Al 2 O 3 content lies in the range from 10 to 15%. The gangue of iron ores of various mineralogical type contains Al 2 O 3 up to 10 percent or more. In order to avoid failure of the equipment of furnaces in the description of this method indicates the profile of operating temperatures in the range from 1250 to 1550 ° C. Calculations and data of slag state diagrams show [3] that, taking into account the declared parameters of the chemical composition of the slag when the content of Al 2 O 3 in the slag is from 5 to 10%, the melting point of the slag will be 1400-1500 ° C with a slag basicity of 1.3 and 1700– 1900 ° C with a basicity of 2.3. At such temperatures, operating conditions of equipment deteriorate, energy costs increase, and a pellet of refractory compounds forms in the pellets, which makes it difficult to separate cast iron from slag, leading to an increase in metal losses. This indicates that the declared parameters of the slag in chemical composition reflect the features of only one particular type of iron ore.

Задачей изобретения является повышение производительности печи с вращающимся подом за счет снижения потерь металла, снижения энергетических затрат на обогрев печи путем оптимизации состава шихты из различных минералогических типов руд, обеспечивающей температуры плавления первичных шлаков не выше 1400°С.The objective of the invention is to increase the productivity of a furnace with a rotating hearth by reducing metal losses, reducing energy costs for heating the furnace by optimizing the composition of the charge from various mineralogical types of ores, providing a melting temperature of primary slag not higher than 1400 ° C.

Поставленная задача решается тем, что в способе металлизации железорудного сырья с получением гранулированного чугуна, включающем дозирование железорудного сырья, твердого топлива, связующего и флюсующих добавок, смешивание и окомкование исходной шихты, сушку и термическую обработку руднотопливных окатышей в печи с вращающимся подом с получением гранулированного чугуна, охлаждение, дробление и отделение гранулированного чугуна от шлака, в отличие от ближайшего аналога дозирование компонентов исходной шихты ведут с обеспечением соотношений соединений CaO/MgO, SiO2/Al2O3 в ней в пределах 2-5 и 4-6 соответственно.The problem is solved in that in the method of metallization of iron ore raw materials with the production of granular cast iron, including dosing of iron ore, solid fuel, binder and fluxing additives, mixing and pelletizing of the original charge, drying and heat treatment of oil-fuel pellets in a rotary hearth furnace to produce granular cast iron , cooling, crushing and separation of granular pig iron from slag, in contrast to the closest analogue, the components of the initial charge are dosed with ensuring Wearing CaO / MgO compounds, SiO 2 / Al 2 O 3 therein in the range 2-5 and 4-6, respectively.

Отличительной особенностью предлагаемого способа является то, что компонентный состав шихты из любых типов руд для производства руднотопливных окатышей формируется из расчета получения химического состава первичного шлака с температурой плавления не выше 1400°С. Для этого, используя диаграммы состояния шлаков в системе CaO-MgO-SiO2-Al2O3, определены области пироксена (Al2O3 - 5-15%, SiO2 - 45-60%, CaO - 10-30%, MgO - 5-20%) и мелилита (Al2O3 - 5-15%, SiO2 - 35-50%, CaO - 30-50%, MgO - 5-20%) с температурами плавления шлаков в пределах 1300-1400°С. В областях пироксена и мелилита оптимальные соотношения основных шлакообразующих компонентов CaO/MgO, SiO2/Al2O3 находятся в пределах 2-5 и 4-6 соответственно. Зная расход руды и твердого топлива на металлизацию, рассчитывают средневзвешенный химический состав из шлакообразующих компонентов пустой породы руды и золы твердого топлива. Решая систему уравнений, находят расход необходимой флюсующей добавки (известняк, известь, доломитизированный известняк, боксит или кварцит), обеспечивающей указанные соотношения основных шлакообразующих компонентов CaO/MgO, SiO2/Al2O3 в исходной шихте для формирования первичного шлака. Предложенные соотношения основных шлакообразующих компонентов в исходной шихте для определения химического состава первичного шлака с температурой плавления не выше 1400°С позволяют для всех типов руд выбирать флюсующую добавку и ее расход с целью снижения выхода шлака (увеличения производительности агрегата для получения гранулированного чугуна), а также учитывать стоимость той или иной добавки с целью снижения затрат на производство гранулированного чугуна. Таким образом, высокотемпературное восстановление железа до металлизованного состояния с образованием гранул чугуна за счет науглероживания железа в сочетании с низкой температурой плавления первичных шлаков позволяет легко разделять чугун от шлака, снижая потери железа.A distinctive feature of the proposed method is that the component composition of the charge from any type of ore for the production of ore-fuel pellets is formed on the basis of obtaining the chemical composition of primary slag with a melting point of not higher than 1400 ° C. To do this, using slag state diagrams in the CaO-MgO-SiO 2 -Al 2 O 3 system , pyroxene regions were determined (Al 2 O 3 - 5-15%, SiO 2 - 45-60%, CaO - 10-30%, MgO - 5-20%) and melilite (Al 2 O 3 - 5-15%, SiO 2 - 35-50%, CaO - 30-50%, MgO - 5-20%) with melting points of slag within 1300- 1400 ° C. In the areas of pyroxene and melilite, the optimal ratios of the main slag-forming components CaO / MgO, SiO 2 / Al 2 O 3 are in the range of 2-5 and 4-6, respectively. Knowing the consumption of ore and solid fuel for metallization, the weighted average chemical composition of the slag-forming components of waste rock ore and solid fuel ash is calculated. Solving the system of equations, they find the consumption of the necessary fluxing additive (limestone, lime, dolomitic limestone, bauxite or quartzite), which provides the indicated ratios of the main slag-forming components CaO / MgO, SiO 2 / Al 2 O 3 in the initial charge for the formation of primary slag. The proposed ratios of the main slag-forming components in the initial charge for determining the chemical composition of primary slag with a melting point of no higher than 1400 ° C allow us to choose a fluxing additive and its consumption for all types of ores in order to reduce the slag yield (increase the capacity of the unit for producing granular cast iron), as well as take into account the cost of a particular additive in order to reduce the cost of production of granular cast iron. Thus, the high-temperature reduction of iron to a metallized state with the formation of cast iron granules due to carbonization of iron in combination with the low melting point of primary slag makes it easy to separate cast iron from slag, reducing iron loss.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.The proposed method is as follows.

Контролируют химический состав компонентов шихты для производства окатышей. Задаются определенным экспериментальным путем расходом твердого топлива и связующего материала от общей массы шихты. Расчетным путем, используя информацию о температуре плавления шлаков из диаграмм состояния в системе CaO-MgO-SiO2-Al2O3, определяют расход флюсующей добавки с соблюдением требований по соотношениям CaO/MgO, SiO2/Al2O3 в исходной шихте в пределах 2-5 и 4-6 соответственно. Дальнейшее смешивание, окомкование шихты, сушку и термическую обработку окатышей, охлаждение, дробление и отделение гранулированного чугуна от шлака производят известным способом.Control the chemical composition of the components of the mixture for the production of pellets. They are determined in a certain experimental way by the consumption of solid fuel and a binder material from the total mass of the charge. By calculation, using information on the melting point of slags from the state diagrams in the CaO-MgO-SiO 2 -Al 2 O 3 system , the fluxing agent consumption is determined in compliance with the requirements for the CaO / MgO, SiO 2 / Al 2 O 3 ratios in the initial charge in limits 2-5 and 4-6, respectively. Further mixing, pelletizing the mixture, drying and heat treatment of the pellets, cooling, crushing and separation of granular iron from slag is carried out in a known manner.

Эксперименты по получению гранулированного чугуна из железорудного сырья проводили в камерной нагревательной печи «Nabertherm», позволяющей контролировать заданный темп нагрева до 1800°С. Изменение соотношений CaO/MgO, SiO2/Al2O3 в исходной шихте регулировали расходом кварцита и известняка, определенным расчетным путем с использованием диаграмм состояния шлаков в системе CaO-MgO-SiO2-Al2O3.The experiments on the production of granular cast iron from iron ore raw materials were carried out in a Nabertherm chamber heating furnace, which made it possible to control the set heating rate to 1800 ° C. The change in the ratios of CaO / MgO, SiO 2 / Al 2 O 3 in the initial charge was controlled by the flow rate of quartzite and limestone, determined by calculation using slag state diagrams in the CaO-MgO-SiO 2 -Al 2 O 3 system .

Результаты исследований приведены в таблице.The research results are shown in the table.

Анализ представленных результатов показывает не только принципиальную возможность получения гранулированного чугуна из железорудного сырья по предлагаемому решению (А), но и улучшение технико-экономических показателей процесса получения гранулированного чугуна по сравнению с прототипом (Б):The analysis of the presented results shows not only the fundamental possibility of producing granular iron from iron ore according to the proposed solution (A), but also the improvement of technical and economic indicators of the process of producing granular iron in comparison with the prototype (B):

- снизить энергетические затраты по теплу на обогрев печи для производства гранулированного чугуна;- reduce energy costs for heat to heat the furnace for the production of granular cast iron;

- увеличить производительность агрегата по производству гранулированного чугуна за счет снижения потерь железа.- increase the productivity of the unit for the production of granular cast iron by reducing iron loss.

Выход за заявленные пределы ухудшает технико-экономические показатели процесса получения гранулированного чугунаExceeding the declared limits worsens the technical and economic indicators of the process of producing granular iron

Источники информацииInformation sources

1. J Jumbo, H. Tanaka, Y. Kuwata, New coal-based ironmaking Fastmet/Fastmelt. 4th European Coke and Ironmaking Congress. June 19-22, 2000, Paris La Defanse, France/ Proceedings, Volume II, p.492-497.1. J Jumbo, H. Tanaka, Y. Kuwata, New coal-based ironmaking Fastmet / Fastmelt. 4 th European Coke and Ironmaking Congress. June 19-22, 2000, Paris La Defanse, France / Proceedings, Volume II, p. 492-497.

2. Патент РФ №2301834, МПК С21В 13/08.2. RF patent №2301834, IPC СВВ 13/08.

3. Формирование и свойства доменных шлаков. Жило Н.Л., М., «Металлургия», 1974, 120 с.3. The formation and properties of blast furnace slag. Zhilo N.L., M., Metallurgy, 1974, 120 p.

Figure 00000001
Figure 00000001

Claims (1)

Способ металлизации железорудного сырья с получением гранулированного чугуна, включающий дозирование железорудного сырья, твердого топлива, связующего и флюсующих добавок, смешивание и окомкование исходной шихты, сушку и термическую обработку руднотопливных окатышей в печи с вращающимся подом с получением гранулированного чугуна, охлаждение, дробление и отделение гранулированного чугуна от шлака, отличающийся тем, что дозирование компонентов исходной шихты ведут с обеспечением соотношений соединений CaO/MgO и SiO2/Al2O3 в ней в пределах 2-5 и 4-6 соответственно. The method of metallization of iron ore raw materials to produce granular cast iron, including dosing of iron ore, solid fuel, binder and fluxing additives, mixing and pelletizing of the initial charge, drying and heat treatment of oil-fuel pellets in a rotary hearth furnace to produce granular cast iron, cooling, crushing and separation of granular iron cast iron from slag, characterized in that the dosage of the components of the initial charge is provided with the ratios of the compounds CaO / MgO and SiO 2 / Al 2 O 3 in it within 2-5 and 4-6, respectively.
RU2011149500/02A 2011-12-05 2011-12-05 Metal coating method of iron-ore raw material with obtainment of granulated cast iron RU2490332C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011149500/02A RU2490332C1 (en) 2011-12-05 2011-12-05 Metal coating method of iron-ore raw material with obtainment of granulated cast iron

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011149500/02A RU2490332C1 (en) 2011-12-05 2011-12-05 Metal coating method of iron-ore raw material with obtainment of granulated cast iron

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2011149500A RU2011149500A (en) 2013-06-10
RU2490332C1 true RU2490332C1 (en) 2013-08-20

Family

ID=48784565

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011149500/02A RU2490332C1 (en) 2011-12-05 2011-12-05 Metal coating method of iron-ore raw material with obtainment of granulated cast iron

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2490332C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2548840C1 (en) * 2014-01-09 2015-04-20 Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат" Method of processing of fine zinc containing metallurgical scrap
RU2626371C1 (en) * 2016-09-05 2017-07-26 Общество с ограниченной ответственностью "Урал - рециклинг" Method of processing metallurgical production waste

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1466652A3 (en) * 1985-05-23 1989-03-15 Фрид.Крупп,Гмбх (Фирма) Method of reducing iron-containing chromium ores in rotary furnace
RU2001117482A (en) * 2000-06-28 2003-03-27 Мидрекс Интернешнел Б.В. Цюрих Бранч METHOD FOR PRODUCING IRON GRANULES
RU2005132303A (en) * 2003-03-20 2006-02-10 Кабусики Кайся Кобе Сейко Се (Jp) METHOD FOR PRODUCING GRANULAR METAL IRON
RU2399680C2 (en) * 2008-09-04 2010-09-20 Общество с ограниченной ответственностью "Ариком" Procedure for metallisation of titanium-magnesium concentrates at production of iron pellets and titanium-vanadium slag

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4757982B2 (en) * 2000-06-28 2011-08-24 株式会社神戸製鋼所 Method for improving the yield of granular metallic iron

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1466652A3 (en) * 1985-05-23 1989-03-15 Фрид.Крупп,Гмбх (Фирма) Method of reducing iron-containing chromium ores in rotary furnace
RU2001117482A (en) * 2000-06-28 2003-03-27 Мидрекс Интернешнел Б.В. Цюрих Бранч METHOD FOR PRODUCING IRON GRANULES
RU2005132303A (en) * 2003-03-20 2006-02-10 Кабусики Кайся Кобе Сейко Се (Jp) METHOD FOR PRODUCING GRANULAR METAL IRON
RU2301834C2 (en) * 2003-03-20 2007-06-27 Кабусики Кайся Кобе Сейко Се Method of production of granulated metallic iron
RU2399680C2 (en) * 2008-09-04 2010-09-20 Общество с ограниченной ответственностью "Ариком" Procedure for metallisation of titanium-magnesium concentrates at production of iron pellets and titanium-vanadium slag

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2548840C1 (en) * 2014-01-09 2015-04-20 Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат" Method of processing of fine zinc containing metallurgical scrap
RU2626371C1 (en) * 2016-09-05 2017-07-26 Общество с ограниченной ответственностью "Урал - рециклинг" Method of processing metallurgical production waste

Also Published As

Publication number Publication date
RU2011149500A (en) 2013-06-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2005135628A (en) COMPOSITION OF THE CONDITIONER FOR SLAG, METHOD OF ITS PRODUCTION AND METHOD OF ITS APPLICATION FOR PRODUCING STEEL
CN104404246A (en) Method for improving metallization rate of metallurgical slag pellet
CN102634621A (en) Device and method for treating refractory iron ore
RU2016103760A (en) FLUXING MATERIAL, METHOD OF ITS PRODUCTION, AGROMERATION MIXTURE AND USE OF SECONDARY METALLURGY SLAG
CN108950189B (en) method for producing MgO-containing sintered ore by using waste magnesia carbon bricks
US20110024681A1 (en) Titanium oxide-containing agglomerate for producing granular metallic iron
KR930001334B1 (en) Process for utilizing of zinc-containing metalurgical dusts and sludges
EA024653B1 (en) Method for processing laterite nickel ore with direct production of ferronickel
RU2479648C1 (en) Red sludge pyrometallurgical processing method
CN104630459B (en) A kind of self-heating for being applied to induction furnace casting contains carbon ball/block
CN103160302B (en) Metallurgical dust and mud treatment method containing iron, carbon and zinc
CN102719575A (en) Converter steel slag modifier and manufacturing and using methods thereof
CN101109027A (en) Method for producing ball iron with iron scale
CN102828055A (en) Method for producing nickel iron from lateritic nickel ore
RU2490332C1 (en) Metal coating method of iron-ore raw material with obtainment of granulated cast iron
RU2008135487A (en) METHOD FOR METALIZATION OF TITANOMAGNETIC CONCENTRATES WITH PRODUCTION OF IRON GRANULES AND TITANIUM-VANADIUM SLAG
JP4781807B2 (en) Manufacturing method of dephosphorizing agent for steel making using sintering machine
CN101967530B (en) Method for reducing iron by smelting reduction in electrometallurgy
Shapovalov et al. The effect of the composition of magnesia flux on the sinter structure and properties
CN106148679A (en) A kind of Application way of the lean josephinite of high aluminium profiles
JP2012107288A (en) Method for operating blast furnace using non-calcinating carbon-containing agglomerated ore
CN204281816U (en) Improve the system of metallurgical slag pelletizing degree of metalization
RU2410447C1 (en) Mix material for production of manganese-containing staflux
RU2548840C1 (en) Method of processing of fine zinc containing metallurgical scrap
RU2506326C2 (en) Extrusion-type briquette (breks) - component of blast-furnace charge