SK110698A3 - Ferrite- and calcium-based flux, mixture for its production, and use thereof - Google Patents

Description

Železitovápenaté tavivo, vsádzka na jeho prípravu a jeho použitie

Oblasť techniky

Vynález sa týka čiernej metalurgie, menovite využitia odpadov metalurgického komplexu, obsahujúcich železo, pri výrobe umelých tavív na železitovápenatom základe, pre aglomeračnú a vysokopecnú výrobu ako aj pre tavenie ocele.

Doterajší stav techniky

V poslednom období sa mimoriadne aktívne podnikajú pokusy opakovaného použitia z metalurgických kombinátov do metalurgickej výroby.

Tak napríklad je známy spôsob tavenia surového železa, kedy kvôli regulovaniu obsahu vysokopecnej trosky vovsádzkovej zmesi, spolu s časťou železnej rudy, sa pridáva troska z ferozliatinárskej výroby so zastúpením CaO/SiO2 - 1,15-1,65 (Kulikov, J.P.: Pererabotka metallurgičeskich šlakov na zavodach Ukrainskoj SSR, Expressinformácia, M. (1997)).

Nevýhoda spôsobu spočíva v tom, že troska z ferozliatinárskej výroby znižuje obsah železa vo vysokopecnej vsádzkovej zmesi, zvyšuje výstup trosky a vedie k zvýšeniu spotreby koksu.

Pri zložení vysokopecnej vsádzky sa využíva aj konvertorová troska v množstve 5070 kg/t surového železa (Kulikov, J.P.: Pererabotka metallurgičeskich šlakov na zavodach Ukrainskoj CCP, Express-informácia, M. 1977). Avšak v tomto prípade sa v surovom železe zvyšuje obsah fosforu.

Preto najrozšírenejším spôsobom vedienia procesu vysokopecného tavenia je využitie surového vápenca vo vsádzke, spolu so zložkami obsahujúcimi železo (Daňšin, V.V., Čemousov, P.I.: Spravočnik rabočevo domennovo cecha, Metallurgija, 1989, str. 53-58). Toto poskytuje možnosť získať trosku s požadovaným zložením, ale vedie to aj k zvýšeniu spotreby metalurgického koksu a k poklesu výrobnej kapacity vysokých pecí.

Pri výrobe syntetického taviva na tavenie ocele bolo navrhnuté (AO ZSSR 1257099; C 21 C 5/54; 5/28; zverej. 15.09.1986; Bul. č. 34) využitie vsádzky, pozostávajúcej z odpadov metalurgickej výroby a obsahujúcej konvertorový prach, bauxit, dolomit, tuhé palivo a vápenec s nasledujúcim obsahom zložiek (v % hmotn.):

- 2 konvertorový prach20-25 bauxit10-15 dolomit15-20 tuhé palivo8-10 vápenec zvyšok

Získané tavivo obsahuje zmes oxidov prvkov, ktoré vstupujú do železorudného materiálu, a ich zloženie má vyhovovať rovnici

FeO/(SiO₂ + A1₂O₃) = 0,5 ± 1,0

Takéto tavivo (prototyp) zabezpečuje tvorenie taveniny s vysokou schopnosťou asimilácie voči vápnu, nízkou viskozitou a nízkou teplotou tavenia.

Nedostatkom opísaného taviva aj vsádzky (vsádzkovej zmesi) na jeho pripravuje, že nevyhnutnosť udržovania vzájomných pomerov v stanovených hraniciach vtavive FeO/(SiC>2 + AI2O3) vedie k zvýšeniu spotreby tuhého paliva a k zvýšeniu plynodynamického odporu spekanej trosky, čo vedie k prerušeniu procesu horenia tuhého paliva.

Najbližším analógom prihlasovanej vsádzky sa javí vsádzka, navrhnutá na získanie oceliarenského taviva (troskotvomej prísady) (AO ZSSR č. 945209; C 22 B 1/24; uverejnené 23.07.1982; Bul. č. 27), ktorá vo funkcii plnidla obsahuje vápenec alebo dolomit s veľkosťou 8-30 mm a ako spojivo zmes konvertorového kalu, okovín, vápna, vápenca a paliva s veľkosťou 0,1-2,0 mm, ktoré zaisťujú celkový vzájomný pomer CaO/Fe2O3 v tavive v hraniciach 1,0-4,0 a v spojive 0,3-0,4 pri nasledujúcom obsahu východiskových zložiek v spojive (v % hmotn.):

vápno	15-20
vápenec alebo dolomit	10-12
palivo	8-10
konvertorový kal alebo okoviny	zostatok

Využitie uvedeného taviva znižuje chladiaci účinok taviva v oceliarenskom kúpeli, má zvýšenú mechanickú pevnosť kusov a stojok voči hydratácii.

- 3 Nedostatok predloženej vsádzky je v tom, že použitie vápna v jej zložení vedie k priestorovým zábranám regulovania vlhkosti vsádzky pred jej prísunom do zmiešavacieho bubna a granulátora a následne k zníženiu technologických ukazovateľov výkonov aglomeračných strojov, k zhoršeniu zdravotnícko-hygienických podmienok v procese dávkovania vápna a prepravy vsádzky na úseku aglomeračnej výroby a k zvýšeniu vlastných nákladov výsledného produktu kvôli vysokej cene vápna (cena vápna je päť- až sedemkrát vyššia ako cena vápenca).

Okrem toho pri zložení vsádzky sa neberie do úvahy obsah oxidu kremičitého a jeho úloha v procese spekania, čo môže viesť k zhoršeniu podmienok tvorenia štruktúry spečenca a narušeniu procesu spekania kvôli vysokému obsahu ťažko taviteľného kremičitanu vápenatého.

V sedemdesiatych rokoch bola E.V. Prichod’kom rozpracovaná polyempirická teória SNIR (Prichod’ko, E.V.: Sistéma nepolarizovannych ionnych radiusov i jejo ispoľzovanije dlja analiza elektronnovo strojenija i svojstv veščestv, Kijev, Náuková dumka, 1973), ktorá odhalila možnosti predpovedania zmesi a štruktúry látok so zadanými fyzikálno-chemickými vlastnosťami.

Vychádzajúc z tejto teórie autor (Prichod’ko, E. V.: Metallochimia mnogokomponentnych sistem, M., Metallurgija, 1995, sa zahrnuje do opisu týmto odkazom) navrhol mnohozložkovú oxidovú kompozíciu považovať za chemicky jednotný systém a, berúc do úvahy jeho úplné zloženie, na odhad vzťahu zmes-vlastnosť použiť integrálne modelové parametre p a Ae, kde:

Ae znamená chemický ekvivalent zloženia mnohozložkovej taveniny, prejavujúci sa integrálnou charakteristikou vzájomného pôsobenia katiónov s aniónmi, p znamená stechiometrický koeficient, ukazujúci aké katiónové číslo (Me) pripadá v danom systéme (znázornenom ako Me_pa) na jeden anión (a).

Takým spôsobom, v rámci uvažovanej teórie, pri akejkoľvek mnohozložkovej tavenine jej vlastnosti ako chemicky jednotného systému sa určujú spojením modelových parametrov p a Ae, charakterizujúcich jej chemický a štruktúrny stav.

Na základe polyempirického prístupu k modelovaniu metalurgických tavenín bol vyslovený postulát, že v kondenzačných fázach rádiusy reálnych iónov R_u a ich účinné náboje Z_u nezostanú nezmenené, ale sa menia v závislosti od vzdialenosti d medzi

- 4 atómami, tvoriacimi spojenie a od chemickej osobitosti susedov, pričom veľkosť náboja môže byť zlomková.

Osobitosť atómov je charakterizovaná dvoma východiskovými modelovými parametrami - rádiusom nepolarizovaného (izolovaného) atómu R_n° a jeho polarizovateľnosťou, ktorá je vyjadrená uhlovým koeficientom tga zo vzťahu lgRu% = lgRu⁰ - . tga

Parametre R_u° aj tga závisia od polohy prvkov v periodickej tabuľke a od systemizácie autorom teórie do systému nepolarizovaných iónových rádiusov SNIR.

Reálne veľkosti iónov R_u a ich náboje Z_u súvisia s medziatómovými vzdialenosťami d nasledujúcim spôsobom:

Ru^A + V = d lg Ru^A = lgRu°A - (ZminA + Ae/2)tga_A (I) lg R„^b = lgRu^oB - (ZminB + Ae/2)tga_B kde ZminA = - ZminB- „sférické“ a Ae/2 „orientované“ zložky účinného náboja Z = Zmin + Ae/2.

Parameter Ae/2 charakterizuje porušenie sférickej symetrie elektrónových oblakov spolupôsobením atómov, t.zn. charakterizuje donor-akceptorovú schopnosť spojenia s cieľom. Určuje časť elektrónov, prechádzajúcich z atómových orbitálov na spájajúce, vytiahnuté v smere A - B.

Z výsledku číselných riešení systému (I) sa určujú rádiusy R_U ^A, Ru® a Ae pre každý atómový pár.

Mnohozložkový systém sa modeluje cestou predlohy všetkých párnych spojení v závislosti od štruktúry taveniny s dodatočným stanovením integrálnych fyzikálnochemických kritérií spôsobom spriememenia hodnôt Ae, tga a tiež nábojového stavu. Pritom každý z integrálnych parametrov sa načítava ako aditívna veličina s dôkazom pravdepodobnosti tvorenia párových spojení proporcionálne koncentrácii zložiek, tvoriacich taveninu. Pamätá sa na prepočet spolupôsobenia každého atómu tak s najbližšími ako aj vzdialenými susedmi.

- 5 Predložený model elektrónových štruktúr metalurgických trosiek sa zakladá na opise podmienok rovnováhy katiónovej a aniónovej podmriežky s pomocou nasledujúcich rovníc stability.

R_Urt/R_u<? - 0,485

Zsís-Me) ^_ Za(3-8) = + 0,275

6,067tg<x_s - 0,1927 (II) ^Rú/Ru„_e“ 0,53

Zue(Me-a) ~Zuô(Me-Me) = + 0,51

15, ÁSCtgc^e)¹'⁵⁰⁴⁵

Tu Zj(3-Me), ZMe(Me-3), Zjyíe(Me-Me), Rua, HuMe predstavujú stredne vážene parametre nábojov a rádiusov iónov v spojení katión (Me) a anión (a).

Z uvedenej schémy (Π) spôsobom postupných približovaní sa určia dMe-j (vstupujúce do nej v implicitnom tvare) a príslušné vzdialenosti Me-Me a a-a.

Informácia, získaná pri riešení rovnice stability (Π) slúžila ako základ na rozpracovanie polyempirického spôsobu výpočtu fyzikálno-chemických vlastností tavenín.

Už bolo spomenuté, že pri výbere systému rovníc sa ako základná úloha javilo opísanie zákonitostí zmeny fyzikálno-chemických vlastností taveniny v závislosti od zloženia spôsobom spojenia medzi zmesou a vlastnosťami vloženého člena - integrálnych parametrov p a Ae, charakterizujúcich chemický a štruktúrny stav systému.

Parameter Ae je integrálnou charakteristikou spolupôsobenia katiónov s aniónmi, t.zn. analógom chemického ekvivalentu zloženia mnohozložkovej taveniny.

Ak sa oxidová tavenina zapíše v tvare A_nB_raCi._n._mDkEi-k, kde A, B aj C sú katióny a D aj E sú anióny, potom rovnica výpočtu pre Ae bude

Ae=AeA-D’n’k + Δθα-ε’π·(1-k) +...+ Aec-E‘(1-n-m)· (1-k)

Výpočet stechiometrického koeficienta p systému známej zmesi súvisí s prevodom hmotnostných koncentrácií jeho zložiek na množstvo atómov Me a a každej zlúčeniny v

- 6 100 g taveniny s dodatočným stanovením sumárneho počtu katiónov a aniónov a ich vzťahu.

E.V. Prichoďko navrhol využiť spomenuté modelové parametre na komplexné charakterizovanie chemickej individuálnosti konkrétnej mnohozložkovej zmesi a využijúc rozsiahly experimentálny materiál odvodil rovnice, spájajúce základné fyzikálno-chemické vlastnosti systému so skúmanými parametrami, abstrahovanými od konkrétnej chemickej zmesi (Prichoďko, E.V., Chamchoťko, A.F., Tagobickaja, D.N.: Strojenie i fiziko-chimičeskije svojstva metallurgičeskych šlakovych rasplavov, M. 1983; Expres-informácia; Prichoďko, E.V.: Metallochimia mnogokomponentnych sistem, M., Metallurgija, 1995).

Tak sú napríklad odvodené závislosti viskozity (η) a povrchového napätia (δ) vysokopecnej taveniny lg£ 1300 = 10,33-15,13ρ-0,138Δθ (H/c M²) lg£1400 = 7,7 -11,23ρ-0,043Δθ lg# 1500 = 6,55 -9,97p -0,047Δβ koeficient korelácie r >0,9 á 1550-1600 = 606,18-67,04ρ+39,73Δβ r=0,92 zmeny koncentrácie fosforu ([P]) a teploty kovu (Tm) počas tavenia pre konvertorovo-kyslíkový výrobný stupeň (Tučina, M.V.: Technologičeskije osobennosti peredela čugunov s primeneniem šlakoobrazujuščich materiálov, 1993; avtoreferat dissertacii).

[P] = 2,575+0,0037(Μπ0)-4,453ρ-0,399Δθ r=0,63 T_M = 1391+581,8ρ+89,5Δθ r=0,48

Rovnice vzťahu, založené na teórii E.V. Prichoďka, vyhovujúco opisujú rozličné metalurgické procesy a zabezpečujú dostatočnú úroveň presnosti pre súbory, spájajúce údaje rozličných technologických procesov, čo poukazuje na univerzálnosť získaných zákonitostí.

Základná prednosť opísaného prístupu spočíva v tom, že umožňuje linearizovať zložité závislosti fyzikálno-chemických vlastností mnohozložkových kyslíkových sústav od zmesi.

- 7 V súčasnosti sa teória E.V. Prichoďka úspešne využíva v aplikovanej metalurgii, umožňujúc s presnosťou, dostatočnou na praktické účely, s využitím integrálnych modelových parametrov p a Ae, prognózovať fyzikálno-chemické vlastnosti metalurgickej kyslíkatej taveniny pre akúkoľvek kombináciu aj vzťahy zložiek a tiež prognózovať zloženie taveniny, majúcej nutné základné vlastnosti.

Podstata vynálezu

Cieľom predloženého vynálezu je získať železito-vápenaté tavivo so stanovenými fyzikálno-chemickými vlastnosťami ako aj zníženie spotreby tuhého paliva, nevyhnutného na jeho získanie.

Predložený cieľ sa dá dosiahnuť nasledujúcim spôsobom. Prihlasované tavivo obsahuje zmes oxidov železa, vápnika, horčíka, kremíka a ďalších prvkov, vstupujúcich do železorudného materiálu, v takom vzájomnom pomere, že stechiometrický koeficient zmesi p sa nachádza v rozmedzí od 0,75 do 0,82 a jeho chemický ekvivalent Ae v rozmedzí od -4,1 do -1,92, pričom obsah S1O2 v zmesi nemá prekračovať 7 %.

Výskumy preukázali, že len tavivo, v ktorom p aj Ae sa nachádzajú v rozmedzí od 0,75 do 0,82 a od -4,1 do -1,92 súčasne pri obsahu S1O2 nie vyššom ako 7 %, má vyhovujúce fyzikálno-chemické charakteristiky. Výstup p a/alebo Ae mimo uvedených rozmedzí, ako aj obsah S1O2 vyšší ako 7 %, vedú k zníženiu mechanickej pevnosti taviva, jeho taviacich (troskotvomých) a asimilujúcich schopností, k zvýšeniu teploty tavenia a viskozity.

Vsádzka na prípravu prihlasovaného taviva obsahuje odpady a zmesi odpadov metalurgického spracovania, látky, obsahujúce vápnik a horčík aj tuhé palivo, pričom obsah Fe_Všeob./Si02 v odpadoch alebo ich zmesi nemá byť nižší ako 11a obsah S1O2 má byť 0,5 až 5,0 % hmotnostných.

Zloženie vsádzky na získanie taviva so stanoveným zložením a s obsahom S1O2 v rozsahu 1 až 7 % hmotn. sa určuje vychádzajúc zo zachovania materiálovej a tepelnej rovnováhy, no pritom je dôležité, aby v odpadoch obsahujúcich železo sumárny obsah Fe_všeob./SiO2 nebol nižší ako 11, pri obsahu S1O2 od 0,5 do 5,0 % hmotnostných.

- 8 Pri celkovom obsahu oxidu kremičitého v odpadoch obsahujúcich železo nie vyššom ako 5 % hmotn. neprebieha proces aglomerácie, čo sa vysvetľuje vysokým stupňom tvorenia ťažkotaviteľného oxidu kremičitého s oxidom vápenatým (2CaO S1O2) vo vysokoteplotnej zóne a kvôli tomu zníženie množstva kvapalných fáz.

Pokles celkového vzájomného pomeru Fe_Vžeob./Si02% v odpadoch, obsahujúcich železo, vedie tiež k zníženiu množstva kvapalných fáz a priestorovo bráni procesu aglomerácie.

Navrhnuté riešenie umožňuje získať syntetické tavivo na železitovápenatom základe z priemyselných odpadov, pričom v závislosti od jeho predpokladaného využitia je možné získať menovite také tavivo, ktoré v danom konkrétnom prípade poskytne optimálny výsledok.

Prihlasované tavivo môže byť, napríklad, využité ako zložka troskotvomej prísady v konvertorovom spôsobe alebo pri vytváraní vysokopecnej taveniny.

Je preukázané, že na konvertorové využitie bude optimálne tavivo s takým zložením, ktorého stechiometrický koeficient p sa bude rovnať 0,78 až 0,82 a chemický ekvivalent Ae bude od -4,1 do -3,8.

Pre vysokopecnú taveninu sa predpokladá využitie taviva, v ktorom p je 0,75 až 0,78 a Ae -2,3 až -1,92. Pritom, ak zloženie taviva spĺňa podmienku, že pomer CaO/Fe2O3 je 0,15 až 0,55 a obsah Fe_Všeob. v tavive je vyšší ako 50 % hmotn., jeho využitie v systéme vysokopecnej trosky umožňuje dosiahnuť nutnú zásaditosť trosky bez pridávania vápenca a zvýšiť pritom v troske obsah nestavených peletiek a/ailebo vysokopevného železorudného aglomerátu s bázicitou 0,9 až 1,0.

Znížením obsahu železa v tavive sa znižuje výťažok surového železa, zvyšuje sa výťažok trosky na jednotku železorudných materiálov, zvyšuje sa spotreba koksu.

Využitie taviva s narušeným pomerom CaO/Fe2C>3 spravidla vedie k zhoršeniu plynodynamických podmienok v peci, čo vedie k zníženiu jej výrobnej kapacity.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Uvedené príklady ilustrujú prihlásené riešenie, ale ho neobmedzujú.

- 9 Pri vykonaní výpočtov bol využitý program, rozpracovaný v Dnepropetrovskom inštitúte čiernej metalurgie na základe rovníc, uvedených vyššie. Program umožňuje vypočítať základné fýzikálno-chemické vlastnosti kyslíkatého roztoku v závislosti od jeho zloženia, využijúc p aj Ae vo funkcii vložených parametrov.

Príklad 1

Je známe, že na ekonomické ukazovatele prevádzky konvertora podstatne vplývajú také vlastnosti železitovápenatej taveniny, ako sú viskozita (η), teplota tavenia (tpl), schopnosť asimilácie (G).

Súborom experimentálnych údajov získaných pri výpočtoch sa preukázalo, že uvedené vlastnosti majú optimálne hodnoty (0,06 až 0,08 Pa, 1200 až 1300 °C a 7,1 až 9,1 mg/cm²) pre kyslíkaté taveniny, ktorých stechiometrický koeficient a chemický ekvivalent sú v intervale od 0,78 do 0,82 a od -4,1 do -3,8, a sústava odpovedá nasledujúcim podmienkam (uvedené sú základné oxidy, v % hmotn.):

Fe2O3	33 až 42	MgO	3 íiž 5
FeO	10 až 12	S1O2	3 íiž 7
CaO	39 až 43

Zvyšok (spravidla približne 3 %) tvoria oxidy mangánu (Mn), hliníka (Al) a iných prvkov, ktoré vstupujú do železorudných materiálov.

Troska na prípravu taviva pozostávala z konvertorového kalu (v ktorom Fevšeob./SiCh = 30, S1O2 = 2,0 %), zmesi vápenca a dolomitu (vzájomný pomer 1:1) a tuhého paliva.

Výpočet obsahu východiskových zložiek v troske sa vykonal na základe rovníc materiálovej rovnováhy pre výťažok tuhého produktu pri spekaní, pre železo, vápnik a kremík. Množstvo nevyhnutného tuhého paliva sa určilo podľa teplotných nárokov procesu.

Na výpočet zloženia trosky sa využilo spriememenie hodnôt zloženia taviva: F62()3 37 %, FeO 11 % (v prepočte na Fe_Všeob. 34,5 %), CaO 41 %, S1O2 5 %, MgO 4 %.

- 10 konvertorový kal zmes vápenca a dolomitu (pomer 1:1) koks é tavivo,

Výsledky ukázali, že na získanie 1 tony taviva treba (v kg):

400

800 získané pri spekaní trosky s uvedeným zložením, obsahovalo Fe_Väeob. 32,7 %, CaO 39,5 %, SiO₂ 6,7 %, MgO 3,9 % (vypočítané modelové parametre p = 0,8; Ae = -3,9) a malo tpl = 1210 °C, biskozitu 0,07 Pa a schopnosť n

asimilácie 8,4 mg/cm .

Výsledky využitia získaného taviva pri uskutočnení tavenia v 160-tonových konvertoroch sú uvedené v tabuľke 1.

Z tabuľky 1 vyplýva, že použitie taviva podľa vynálezu umožnilo intenzifikovať spôsob tvorenia trosky a zlepšiť základné technicko-ekonomické ukazovatele prevádzky konvertora. Merná spotreba surového železa sa znížila na 17 kg/t ocele v dôsledku zníženia strát kovu s troskou, zmenšenia iskrových výbojov a zníženia výronov; doba prevzdušňovania kyslíka sa znížila z 15 na 14,5 min pri úspore (hospodárnosti) vápenca 7 kg/t ocele; spotreba na prevzdušňovanie sa pritom znížila z 55 na 50 m³/t ocele.

- 11 Tabuľka 1

Ukazovateľ	tavivo podľa AO 1257099	tavivo podľa vynálezu
spotreba surového železa [kg/t ocele]	812	795
spotreba šrotu [kg/t ocele]	312	337
spotreba taviva [kg/t]	30,0	30,0
spotreba vápenca [kg/t]	52,0	45,0
o spotreba kyslíka [m /t]	55,0	50,0
zloženie surového železa [%]
Si	0,65	0,65
Mn	0,65	0,11
S	0,023	0,025
P	0,011	0,011
teplota surového železa [°C]	1315	1340
zloženie kovu [%]
C	0,04	0,04
Mn	0,11	0,12
S	0,02	0,022
P	0,007	0,007
teplota kovu [°C]	1645	1650
zloženie trosky [%]
FeO	16,5	16,0
SiO2	17,9	17,0
CaO	50,0	51,0
MgO	2,84	2,00
CaO/SiO2	2,79	3,00
doba prevzdušňovania [min]	15,0	14,5

Príklad 2

Najdôležitejšími charakteristikami taviva pri jeho získavaní vo vysokopecnom procese sú redukovateľnosť spôsobom podľa A.N. Pochvisneva (optimálne hodnoty 42-46 %);

- 12 mechanická pevnosť, výťažok frakcií väčších ako 5 mm (GOST 15137-77, 85-88 %);

teplotný interval mäknutia ΔΤ 70-80 °C), teplota Tkonca tavenia 1250-1280 °C).

Výsledky ukázali, že podľa predpokladov takéto vlastnosti má mať roztok oxidov, v ktorom parametre p a Ae nebudú rovnaké (0,75 až 0,78) a (-2,3 až -1,92) a obsah bázických oxidov sa nachádza v nasledujúcich intervaloch (v % hmotn.):

Fe2O3	63 až 69	MgO	4 až 6
FeO	10 až 13	SiO2	3 až 6
CaO	10 až 16

Ako už bolo poznamenané, v súčasnosti pri uskutočnení vyskopecného tavenia sa vo funkcii troskotvomej zložky najčastejšie používa vápenec. Teraz sa zistilo, že ak sa pri vysokopecnom tavení, pri ktorom sa do vysokej pece dáva nálož železorudných materiálov, troskotvomej zložky a tuhého paliva, nepoužije ako troskotvomá zložka, regulujúca zastúpenie vysokopecnej trosky, vápenec ale železitovápenaté tavivo, v ktorom je vzájomný pomer CaO/T^Ch 0,15 až 0,55 pri obsahu SÍO2 v tavive od 1 do 7 % a Fe_väeob. viac ako 50 %, znižuje sa spotreba koksu, nevyhnutná na vykonanie tavenia a zlepšujú sa ukazovatele vysokopecnej prevádzky.

Aby sa získalo tavivo s požadovaným zložením Fe2C>3 64 %, FeO 13 % (v prepočte na Fe_Všeob. 54,8 %), CaO 11 %, SÍO2 5,5 %, MgO 5 % (CaO/Fe2O3 0,172, p 0,76, Ae -2,1) použila sa vsádzka, pozostávajúca z odvalového kalu, okovín, zmesi vápenca a dolomitu (vzájomný pomer 1:1) a koksu.

Koncentrácia SÍO2 vodvalovom kale bola 6,57 %, v okovinách 1,89 %. V súlade s tým pomer Fevšeob./SiCh 7,53 a 37,90.

Výsledky založené na rovniciach materiálovej bilancie ukázali, že na získanie 1 tony taveniny má vsádzková zmes obsahovať (v kg):

odvalový kal	528
okoviny	323
zmes vápenca a dolomitu
(vzájomný pomer 1:1)	210
koks	50

- 13 Výpočet celkovej koncentrácie S1O2 a vzájomného pomeru Fe_Všeob./SiO2 v časti trosky, obsahujúcej železo, dáva v súlade s tým hodnoty 4,79 % a 12,26.

Tavivo, získané pri spekaní trosky spôsobom aglomerácie, má mechanickú pevnosť na výstupe frakcií (+5) 86 %, redukovateľnosť 43 %, teplotný interval mäknutia ΔΤ °C.

Tabuľka 2

Zloženie vysokopecnej trosky

Spôsob	Zloženie trosky	merná spotreba [kg/t]	obsah prvkov trosky [%]
použitý spôsob	kusovitá ruda	438	24,6
	Gubkinský aglomerát	342	19,3
	Michajlovské pelety	997	56,1
	vápenec	235
	dolomit	165
	obsah železa vrudovej časti trosky [%]	56,61
	suchý koks	670
	bázicita trosky	1,05
prihlasovaný	Michajlovské pelety	1231,3	70
	komplexné tavivo	527,7	30
	obsah železa vrudovej časti trosky [%]	57,41
	suchý koks	600
	bázicita trosky	1,05

Pokusy, vykonané v priemyselných podmienkach (tab. 2) ukázali, že využitie získaného železitovápenatého taviva ako zložky vysokopecnej vsádzky, regulujúcej bázicitu vysokopecnej trosky, umožnilo zvýšiť obsah peliet vo vsádzke, vyrobených bez použitia taví v, do 70 % a získať potrebnú bázicitu trosky bez pridávania vápenca. Pritom

- 14 obsah železa v rudnej časti vsádzky sa zvýšil na 0,9 %, merná spotreba rudnej časti vsádzky sa znížila na 1,777 až 1,759 t/t surového železa, spotreba koksu sa znížila na 70 kg/t surového železa.

Claims (8)

1. Železitovápenaté tavivo, pozostávajúce z oxidov železa, vápnika, horčíka a ďalších prvkov, nachádzajúcich sa v železorudnom materiáli, vyznačujúce sa tým, že tavivo má také zloženie, ktorého stechiometrický koeficient p je 0,75 až 0,82 a jeho chemický ekvivalent Ae je -4,1 až -1,92, pričom obsah S1O2 vtavive je 1 až 7 % hmotnostných.

2. Tavivo podľa nároku 1, vyznačujúce sa tým, že hodnota p je v rozmedzí od 0,78 do 0,82 a hodnota Ae v rozsahu od -4,1 do -3,8.

3. Tavivo podľa nároku 1, vyznačujúce sa tým, že hodnota p je v rozmedzí od 0,78 do 0,78 a hodnota Ae v rozsahu od -2,2 do -1,92.

4. Tavivo podľa nároku 1, vyznačujúce sa tým, že obsah Fe_Všeob. ^v ňom j^e vyšší ako 50 % a vzájomný pomer CaO/Fe2O3 je 0,15 až 0,55.

5. Vsádzka na prípravu železitovápenatého taviva, zahrnujúca odpady, obsahujúce železo alebo zmes odpadov z metalurgickej výroby, materiál obsahujúci vápnik, materiál obsahujúci horčík a palivo, vyznačujúca sa tým, že ako odpad, obsahujúci železo alebo ich zmes sa využíva materiál, v ktorom celkový pomer Fevšeob./SiCh nie je menší ako 11a obsah SÍO2 je v rozmedzí od 0,5 do 5 % hmotnostných.

y*

6. Spôsob vedenia konvertorového procesu, vyznačujúci sa tým, že ako troskotvomá zložka sa použije tavivo podľa nároku 2.

7. Spôsob vedenia vysokopecného tavenia, vyznačujúci sa tým, že ako regulátor bázicity vysokopecnej trosky sa použije tavivo podľa nároku 3.

8. Spôsob vedenia vysokopecného tavenia, zahrnujúci náplň železorudných materiálov do vysokej pece, troskotvomej zložky a paliva vyznačujúci sa tým, že ako

- 16 troskotvomá zložka, regulujúca bázicitu vysokopecnej trosky, sa použije tavivo podľa nároku 4.