RU2712792C1 - Charge for production of vanadium cast iron - Google Patents
Charge for production of vanadium cast iron Download PDFInfo
- Publication number
- RU2712792C1 RU2712792C1 RU2019113067A RU2019113067A RU2712792C1 RU 2712792 C1 RU2712792 C1 RU 2712792C1 RU 2019113067 A RU2019113067 A RU 2019113067A RU 2019113067 A RU2019113067 A RU 2019113067A RU 2712792 C1 RU2712792 C1 RU 2712792C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- vanadium
- coke
- iron
- iron ore
- cast iron
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B5/00—Making pig-iron in the blast furnace
- C21B5/02—Making special pig-iron, e.g. by applying additives, e.g. oxides of other metals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C37/00—Cast-iron alloys
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области черной металлургии, в частности, к шихте для производства ванадиевого чугуна.The invention relates to the field of ferrous metallurgy, in particular, to a mixture for the production of vanadium cast iron.
Известны составы шихт для выплавки ванадиевого чугуна на основе использования ванадийсодержащего железорудного сырья ЖРС (агломерата, окатышей), сварочного шлака, марганцевого агломерата, металлодобавок, известняка, кокса. Однако эти шихты не предусматривают использование шлака десульфурации, что снижает экономическую эффективность доменной выплавки ванадиевого чугуна и извлечение из него ванадия при дальнейшем переделе.Known compositions of the blends for smelting vanadium cast iron based on the use of vanadium-containing iron ore raw materials iron ore (sinter, pellets), welding slag, manganese sinter, metal additives, limestone, coke. However, these charges do not provide for the use of desulfurization slag, which reduces the economic efficiency of blast furnace smelting of vanadium cast iron and the extraction of vanadium from it during further processing.
Известна шихта для производства чугуна [1] (патент на изобретение РФ № 2369639, МПК8 С21В 5/02, 2006), содержащая железорудное сырье, металлодобавки, промывочные материалы, кокс, известняк и/или известь, ванадийсодержащую шлакометаллооксидную смесь (ШМОС)с содержанием V2O5 равным 8-25% в количестве 0,2-1,0 % от массы шихты. В качестве ванадийсодержащей ШМОС использованы конвертерный ванадийсодержащий скрап, ванадиевые отходы. При этом соотношение компонентов составляет, мас.%: металлодобавки 1,4 - 3,5; промывочные материалы 0,3 - 1,2; кокс - 18,0 - 28,0; известняк и/или известь 2,0 - 4,0; ванадийсодержащая шлакометаллооксидная смесь 0,2 - 1,0; железорудное сырье - остальное.Known mixture for the production of pig iron [1] (patent for the invention of the Russian Federation No. 2369639, IPC8 СВВ 5/02, 2006), containing iron ore, metal additives, washing materials, coke, limestone and / or lime, a vanadium-containing slag-metal oxide mixture (SHMOS) with a content of V2O5equal to 8-25% in an amount of 0.2-1.0% by weight of the mixture. Converter vanadium-containing scrap, vanadium are used as vanadium-containing SHMOS waste. Moreover, the ratio of components is, wt.%: Metal additives 1.4 - 3.5; flushing materials 0.3 - 1.2; coke - 18.0 - 28.0; limestone and / or lime 2.0 to 4.0; vanadium-containing slag metal oxide mixture 0.2 - 1.0; iron ore raw materials - the rest.
Недостатком указанной шихты является использование в качестве топлива только кокса – без возможности снижения его расхода и вдувания пылеугольного топлива, а также необходимость использования дополнительных материалов (известняка, промывочных материалов), которые при определенной композиции шихтовых материалов не используются.The disadvantage of this charge is the use of only coke as fuel - without the possibility of reducing its consumption and blowing pulverized coal, as well as the need to use additional materials (limestone, washing materials), which are not used for a certain composition of charge materials.
Наиболее близким по технической сущности является шихта для производства ванадиевого чугуна [2] (Патент на изобретение РФ, №2515709, МПК6 С21В 5/00, 2006, содержащая высокоосновный агломерат и/или неофлюсованные окатыши, доменный ванадийсодержащий железофлюс, металлургический кокс, пековый кокс, железо и ванадийсодержащие добавки. При этом соотношение компонентов составляет, мас. %: железосодержащие добавки 0,3-2,0; ванадийсодержащие добавки 0,20- 1,5; металлургический кокс 15,0-20,0; пековый кокс 0,1 – 2,0; доменный ванадийсодержащий железофлюс 6,0 – 12,0; высокоосновный агломерат и/или неофлюсованные окатыши - остальное, при этом отношение пекового кокса к металлургическому коксу составляет 1:(7,5-200).The closest in technical essence is a mixture for the production of vanadium cast iron [2] (Patent for the invention of the Russian Federation, No. 2515709, IPC 6 C21B 5/00, 2006, containing highly basic sinter and / or unfluxed pellets, blast furnace vanadium-containing iron flux, metallurgical coke, pitch coke , iron and vanadium-containing additives, while the ratio of the components is, wt.%: iron-containing additives 0.3–2.0; vanadium-containing additives 0.20–1.5; metallurgical coke 15.0–20.0; pitch coke 0, 1 - 2.0; domain vanadium-containing iron flux 6.0 - 12.0; high the main agglomerate and / or non-fluxed pellets is the rest, while the ratio of pitch coke to metallurgical coke is 1: (7.5-200).
Недостатком такой шихты является обязательное использование в качестве топлива пекового кокса совместно с металлургическим коксом, без возможности использования пылеугольного топлива.The disadvantage of this mixture is the mandatory use of pitch coke as fuel together with metallurgical coke, without the possibility of using pulverized coal fuel.
Техническим результатом, на достижении которого направлено данное изобретение, является снижение расхода железорудного сырья (неофлюсованных окатышей и/или высокоосновного агломерата), снижение расхода кокса, увеличение производительности доменных печей, а также повышение прихода ванадия в доменную плавку, что как следствие повышает извлечение товарного ванадия.The technical result to which this invention is directed is to reduce the consumption of iron ore raw materials (non-fluxed pellets and / or highly basic sinter), reduce the consumption of coke, increase the productivity of blast furnaces, and also increase the arrival of vanadium in blast furnace smelting, which consequently increases the recovery of commercial vanadium .
Технический результат достигается тем, что шихта для производства ванадиевого чугуна, содержащая железорудное сырье, металлодобавки, флюсы и кокс, дополнительно содержит шлак десульфурации в количестве 3-75 кг/т чугуна при следующем соотношении компонентов, мас.%:The technical result is achieved in that the mixture for the production of vanadium cast iron, containing iron ore, metal additives, fluxes and coke, additionally contains desulphurization slag in an amount of 3-75 kg / t of pig iron in the following ratio of components, wt.%:
При этом в качестве железорудного сырья используют высокоосновный агломерат и/или неофлюсованные окатыши, и/или доменный ванадийсодержащий железофлюс, а в качестве топлива используют кокс и/или пековый кокс и/или пылеугольное топливо.At the same time, highly basic sinter and / or non-fluxed pellets and / or vanadium-containing iron flux are used as iron ore raw materials, and coke and / or pitch coke and / or pulverized coal are used as fuel.
Кроме того в качестве металлодобавок используют продукты переработки отходов (шлак, скрап, отсев, окалина и др.) доменного, сталеплавильного, прокатных и других металлургических производств и/или продукты и смеси на их основе, в виде фракционного состава или брикетов; в качестве флюсов используют известняк или известь, и/или кальцийсодержащие и/или марганецсодержащие материалы.In addition, waste products (slag, scrap, screenings, scale, etc.) of blast furnace, steelmaking, rolling and other metallurgical industries and / or products and mixtures based on them, in the form of fractional composition or briquettes are used as metal additives; limestone or lime, and / or calcium-containing and / or manganese-containing materials are used as fluxes.
Шлак десульфурации образуется при обработке ванадиевого чугуна на установке десульфурации. Введение его в шихту для производства ванадиевого чугуна в количестве 3-75 кг/т (или 0,1-2,5 т в подачу) позволяет снизить расход железорудного сырья, улучшить технико-экономические показатели: снизить расход кокса, увеличить производительность доменных печей, повысить приход ванадия в доменную плавку, что как следствие повышает извлечение товарного ванадия.Desulfurization slag is formed during the processing of vanadium cast iron in a desulfurization unit. Introducing it into the mixture for the production of vanadium cast iron in an amount of 3-75 kg / t (or 0.1-2.5 t per feed) allows to reduce the consumption of iron ore, improve technical and economic indicators: reduce coke consumption, increase the productivity of blast furnaces, to increase the arrival of vanadium in blast-furnace smelting, which as a result increases the recovery of commercial vanadium.
Содержание шлака десульфурации в количестве 3-75 кг/т чугуна в шихте для производства ванадиевого чугуна является оптимальным. При использовании шлака десульфурации менее 3 кг/т отсутствует эффективность его использования, а при использовании его более 75 кг/т не обеспечивается требуемое качество чугуна по содержанию серы.The content of slag desulfurization in the amount of 3-75 kg / t of cast iron in the mixture for the production of vanadium cast iron is optimal. When using a desulfurization slag of less than 3 kg / t, its use is not effective, and when using more than 75 kg / t of it, the required quality of cast iron in sulfur content is not ensured.
Металлодобавки и флюсы вводятся в состав шихты для производства ванадиевого чугуна с целью сокращения доли железорудного сырья, а также для корректировки содержания химических элементов в продуктах доменной плавки до требуемого значения. Пределы содержания металлодобавок и флюсов 0,5 – 8,0 % получены опытно-экспериментальным путем, т.к. именно при таких соотношениях были получены наилучшие показатели выплавки качественного ванадиевого чугуна. При использовании металлодобавок и флюсов менее 0,5 % эффективность добавок невысокая, а при концентрации более 8,0 % возникает необходимость вывода из состава шихты других составляющих, что не позволяет с максимальным эффектом использовать их преимущества.Metal additives and fluxes are introduced into the composition of the mixture for the production of vanadium cast iron in order to reduce the proportion of iron ore, as well as to adjust the content of chemical elements in blast furnace products to the desired value. The limits of the content of metal additives and fluxes of 0.5 - 8.0% were obtained experimentally, because It is with these ratios that the best smelting results were obtained for high-quality vanadium cast iron. When using metal additives and fluxes of less than 0.5%, the effectiveness of additives is not high, and at a concentration of more than 8.0%, it becomes necessary to remove other components from the composition of the mixture, which does not allow using their advantages with maximum effect.
Кокс в шихте используют в качестве основного топлива, а использование пекового кокса и/или пылеугольного топлива (ПУТ)– это углеродсодержащие добавки, которые частично замещают дорогостоящий кокс, что в конечном итоге уменьшает себестоимость чугуна. Пределы содержания кокса и/или пекового кокса и/или пылеугольного топлива 13,0-21,0% получены опытно-экспериментальным путем. При использовании этих компонентов менее 13,0% не обеспечивается ровный ход доменных печей из-за ухудшения газопроницаемости столба шихты, а при содержании кокса в шихте более 21,0% снижается экономическая эффективность работы доменных печей.Coke in the charge is used as the main fuel, and the use of pitch coke and / or pulverized coal (PUT) is a carbon-containing additives that partially replace expensive coke, which ultimately reduces the cost of pig iron. The limits of coke and / or pitch coke and / or pulverized coal 13.0-21.0% are obtained experimentally. When using these components less than 13.0%, the blast furnaces do not run smoothly due to the deterioration of the gas permeability of the charge column, and when the coke content in the charge exceeds 21.0%, the economic efficiency of the blast furnaces decreases.
В качестве примера осуществления изобретения приводятся показатели доменной плавки ванадиевого чугуна в условиях АО «ЕВРАЗ Нижнетагильский металлургический комбинат».As an example embodiment of the invention, the indices of blast furnace smelting of vanadium cast iron in the conditions of JSC EVRAZ Nizhny Tagil Metallurgical Combine are given.
Конкретные составы шихты определены опытно-экспериментальным путем в результате доменных плавок на печи большого объема (на доменной печи № 5 АО «ЕВРАЗ НТМК»). Опытная плавка с содержанием шлака десульфурации (предлагаемая шихта для производства ванадиевого чугуна) в сравнении с базовым периодом приведена в таблице 1.The specific composition of the charge was determined experimentally as a result of blast furnaces in a large-volume furnace (in a blast furnace No. 5 of EVRAZ NTMK JSC). Experimental melting with the content of slag desulfurization (the proposed mixture for the production of vanadium cast iron) in comparison with the base period are shown in table 1.
Технико-экономические показатели:Table 1
Technical and economic indicators:
Металлодобавки и флюсы – 3,8;
Кокс – 17,6;
Шлак десульфурации – 0,0;
Железорудное сырье – остальное.Base period
Metal additives and fluxes - 3.8;
Coke - 17.6;
Desulfurization slag - 0.0;
Iron ore - the rest.
Металлодобавки и флюсы – 3,5;
Кокс – 17,5;
Шлак десульфурации – 0,6;
Железорудное сырье – остальное.Experimental period
Metal additives and fluxes - 3.5;
Coke - 17.5;
Desulfurization slag - 0.6;
Iron ore - the rest.
Таблица 1 показывает, что наиболее рациональным является состав опытного периода 2., т.к. он позволяет увеличить содержание ванадия в чугуне - 0,505 % и производство чугуна в сутки, уменьшить расход железорудного сырья - 1598 кг/т и расход кокса. Table 1 shows that the most rational is the composition of the experimental period 2., because it allows to increase the vanadium content in cast iron - 0.505% and the production of cast iron per day, to reduce the consumption of iron ore raw materials - 1598 kg / t and the consumption of coke.
Результаты химического анализа шлака десульфурации за опытный период приведены в таблице 2.The results of the chemical analysis of the desulfurization slag for the experimental period are shown in table 2.
Химический состав шлака десульфурацииtable 2
Chemical composition of desulfurization slag
Сопоставительный анализ приведенных результатов испытаний показывает, что наиболее рациональными при выплавке ванадиевого чугуна с использованием предлагаемых материалов является состав плавки № 2, т.к. он позволил снизить расход железорудного сырья на 12 кг/т чугуна и повысить содержание ванадия в чугуне на 0,021% (на 4,3% отн.), а также повысить производительность доменной печи и снизить расход кокса.A comparative analysis of the test results shows that the most rational in the smelting of vanadium cast iron using the proposed materials is the composition of heat No. 2, because it allowed to reduce the consumption of iron ore by 12 kg / t of pig iron and increase the vanadium content in pig iron by 0.021% (by 4.3% relative), as well as increase the productivity of the blast furnace and reduce the consumption of coke.
Таким образом, данное техническое решение соответствует критерию «новизна».Thus, this technical solution meets the criterion of "novelty."
Анализ патентов и научно-технической информации выявил отсутствие признаков, сходных с признаками, которые присуще в предлагаемом техническом решении, что позволяет сделать вывод о его соответствии критерию «изобретательский уровень».The analysis of patents and scientific and technical information revealed the absence of features similar to those that are inherent in the proposed technical solution, which allows us to conclude that it meets the criterion of "inventive step".
Использование заявленной шихты с использованием шлака десульфурации позволяет обеспечить:The use of the claimed charge using slag desulfurization allows you to provide:
1) снижение расхода железорудного сырья (неофлюсованных окатышей и/или высокоосновного агломерата);1) reduction in the consumption of iron ore raw materials (non-fluxed pellets and / or highly basic sinter);
2) снижение расхода кокса;2) reduction in coke consumption;
3) увеличение производительности доменных печей;3) increasing the productivity of blast furnaces;
4) повышение прихода ванадия в доменную плавку, и как следствие увеличение извлечения товарного ванадия.4) an increase in the arrival of vanadium in blast-furnace smelting, and as a result, an increase in the recovery of commercial vanadium.
Опытная проработка и использование предлагаемого технического решения на АО «ЕВРАЗ Нижнетагильский металлургический комбинат» подтверждает соответствие критерию «промышленная применимость изобретения».Pilot study and use of the proposed technical solution at JSC EVRAZ Nizhny Tagil Metallurgical Plant confirms compliance with the criterion of "industrial applicability of the invention."
Источники информацииSources of information
[1] Патент на изобретение РФ № 2369639, МПК8 С21В 5/02, 2006;[1] Patent for the invention of the Russian Federation No. 2369639, IPC 8 C21B 5/02, 2006;
[2] Патент на изобретение РФ, № 2515709, МПК6 С21В 5/00, 2006.[2] Patent for the invention of the Russian Federation, No. 2515709, IPC 6 C21B 5/00, 2006.
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019113067A RU2712792C1 (en) | 2019-04-29 | 2019-04-29 | Charge for production of vanadium cast iron |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019113067A RU2712792C1 (en) | 2019-04-29 | 2019-04-29 | Charge for production of vanadium cast iron |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2712792C1 true RU2712792C1 (en) | 2020-01-31 |
Family
ID=69625474
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019113067A RU2712792C1 (en) | 2019-04-29 | 2019-04-29 | Charge for production of vanadium cast iron |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2712792C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2758597C1 (en) * | 2020-09-30 | 2021-11-01 | Акционерное общество "ЕВРАЗ НТМК Нижнетагильский металлургический комбинат" (АО "ЕВРАЗ НТМК") | Charge for the production of vanadium cast iron |
RU2763836C1 (en) * | 2020-07-19 | 2022-01-11 | Акционерное общество "ЕВРАЗ Нижнетагильский металлургический комбинат" | Charge for the production of vanadium cast iron |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2428821A1 (en) * | 1974-06-14 | 1975-12-18 | Goetzewerke | WEAR-RESISTANT CAST IRON ALLOY WITH LAMELLAR TO BONE-SHAPED GRAPHITE EXECUTION |
JPS60121254A (en) * | 1983-12-05 | 1985-06-28 | Kubota Ltd | Composite cylinder liner |
DE10049598C2 (en) * | 2000-10-06 | 2003-07-17 | Federal Mogul Burscheid Gmbh | Process for producing a cast iron material |
RU2369639C2 (en) * | 2007-11-21 | 2009-10-10 | Открытое акционерное общество "Нижнетагильский металлургический комбинат" (ОАО "НТМК") | Charge for production of iron |
RU2515709C2 (en) * | 2011-03-11 | 2014-05-20 | Открытое акционерное общество "ЕВРАЗ Нижнетагильский металлургический комбинат" (ОАО "ЕВРАЗ НТМК") | Charge to produce vanadium cast iron |
-
2019
- 2019-04-29 RU RU2019113067A patent/RU2712792C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2428821A1 (en) * | 1974-06-14 | 1975-12-18 | Goetzewerke | WEAR-RESISTANT CAST IRON ALLOY WITH LAMELLAR TO BONE-SHAPED GRAPHITE EXECUTION |
JPS60121254A (en) * | 1983-12-05 | 1985-06-28 | Kubota Ltd | Composite cylinder liner |
DE10049598C2 (en) * | 2000-10-06 | 2003-07-17 | Federal Mogul Burscheid Gmbh | Process for producing a cast iron material |
RU2369639C2 (en) * | 2007-11-21 | 2009-10-10 | Открытое акционерное общество "Нижнетагильский металлургический комбинат" (ОАО "НТМК") | Charge for production of iron |
RU2515709C2 (en) * | 2011-03-11 | 2014-05-20 | Открытое акционерное общество "ЕВРАЗ Нижнетагильский металлургический комбинат" (ОАО "ЕВРАЗ НТМК") | Charge to produce vanadium cast iron |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2763836C1 (en) * | 2020-07-19 | 2022-01-11 | Акционерное общество "ЕВРАЗ Нижнетагильский металлургический комбинат" | Charge for the production of vanadium cast iron |
RU2758597C1 (en) * | 2020-09-30 | 2021-11-01 | Акционерное общество "ЕВРАЗ НТМК Нижнетагильский металлургический комбинат" (АО "ЕВРАЗ НТМК") | Charge for the production of vanadium cast iron |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2712792C1 (en) | Charge for production of vanadium cast iron | |
CN102653809A (en) | Composite refining agent for metallurgy and processing technique thereof | |
KR100446469B1 (en) | Deoxidating material for manufacturing alloy steel | |
RU2515709C2 (en) | Charge to produce vanadium cast iron | |
RU2722946C1 (en) | Charge for iron-ore agglomerate production | |
CN111139332B (en) | Slag former and light and thin scrap steel mixed processing furnace entering process | |
RU2369639C2 (en) | Charge for production of iron | |
RU2758597C1 (en) | Charge for the production of vanadium cast iron | |
RU2416650C2 (en) | Procedure for production of vanadium slag and steel alloyed with vanadium | |
RU2758701C1 (en) | Charge for production of vanadium cast iron | |
RU2763836C1 (en) | Charge for the production of vanadium cast iron | |
RU2821213C1 (en) | Charge for production of iron ore agglomerate | |
RU2067998C1 (en) | Method of blast furnace washing | |
RU2763838C1 (en) | Charge for producing iron ore agglomerate | |
RU2778807C1 (en) | Charge for the production of iron ore agglomerate | |
RU2796485C1 (en) | Charge for the production of magnesian iron flux | |
RU2157854C2 (en) | Method of production of high-ferrous sinter | |
RU2716554C1 (en) | Steel melting method in converter | |
RU2449038C1 (en) | Charge for smelting ferrosilicomanganese | |
RU2738217C1 (en) | Mixture for making steel melting flux | |
RU2752794C1 (en) | Charge for producing iron ore agglomerate | |
RU2410448C2 (en) | High-basicity agglomerate (versions) and mix material (versions) for its production | |
RU2403295C1 (en) | Briquette for washing of blast furnace (versions) and manufacturing method thereof | |
SU1752812A1 (en) | Alloy for alloying and deoxidation of steel | |
RU2298584C2 (en) | Briquette for smelting steel |