SU885291A1

SU885291A1 - Flux for steel smelting

Info

Publication number: SU885291A1
Application number: SU802891222A
Authority: SU
Inventors: Виталий Антонович Старцев; Василий Викторович Кривоносов; Борис Александрович Правдин; Сергей Михайлович Белокуров; Михаил Андреевич Третьяков; Владимир Вениаминович Петренев; Николай Михайлович Милютин; Василий Тихонович Арнаутов; Сергей Петрович Киселев
Original assignee: Нижнетагильский металлургический комбинат им.В.И.Ленина; Уральский политехнический институт им.С.М.Кирова
Priority date: 1980-03-10
Filing date: 1980-03-10
Publication date: 1981-11-30

Description

1one

Изобретение относитс к металлургии , и, в частности к производству стали.This invention relates to metallurgy, and in particular to steel production.

При производстве стали в конверте- , pax, электропечах, а также на р де марок стали, выплавл емый мартеновским способом, в качестве флюса используетс плавиковый шпат - дорогосто щий и дефицитный материал, приме- Q нение которого, кроме того, св зано с выделением в окружающую среду вредных фтористых соединений 1.In steel production in converting, pax, electric furnaces, as well as in a number of steel grades, melted by the open-hearth method, fluorspar is used as a flux, an expensive and scarce material, the use of which is also to the environment harmful fluoride compounds 1.

Плавиковый шпат используетс в этих процессах дл интенсификации шлакообразовани и улучшени физичес-- ких свойств шлака - снижени его в зкости и. температуры плавлени (плавкости ) . Помимо этого применение плавикового шпата приводит к повышению активности закиси железа в шлаке, что 20 оказывает отрицательное вли ние на десульфурирующую способность последнего . Также необходимо иметь в виду, что отечественной промьшшенностью используетс плавиковый шпат, содержащий до 25% двуокиси кремни , котора снижает основность ишака, его десульфури1 ующую способность и требует дл своей нейтрализации дополнительный расхпп извести. Это приводит к JUFluorspar is used in these processes to intensify slag formation and improve the physical properties of slag - reducing its viscosity and. melting point (melting point). In addition, the use of fluorspar leads to an increase in the activity of ferrous oxide in the slag, which 20 has a negative effect on the desulphurisation capacity of the latter. It is also necessary to bear in mind that the domestic industry uses fluorspar containing up to 25% silica, which reduces the basicity of the donkey, its desulfurizing ability and requires additional lime to neutralize it. This leads to JU

росту объема шлаковой фазы сверх оптимального количества и неблагопри тно сказываетс на стойкость футеровки .an increase in the volume of the slag phase in excess of the optimum amount and adversely affect the durability of the lining.

Отсюда вытекает необходимость в частичной или полкой замене плавикового шпата такими материалами, которые способствовали бы интенсивному формированию шлака с высокими физикохимическими свойствами (в том числе и десульфурирующей способностью), не вызывали дополнительного износа огнеупорной футеровки, и кроме того имелись в достаточном количестве, обладали низкой себестоимостью при добыче и подготовке к плавке, а также не оказывали вредного воздействи на окружающую среду.This implies the need for partial or shelf replacement of fluorspar with such materials that would contribute to the intensive formation of slag with high physicochemical properties (including desulphurization ability), did not cause additional wear to the refractory lining, and in addition were available in sufficient quantities, had low cost during mining and preparation for smelting, and did not have a harmful effect on the environment.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату вл етс флюс дл металлургии 2 следующего состава, %: Плавиковый шпат 50 Красный шлам 1-45The closest to the proposed technical essence and the achieved result is the flux for metallurgy 2 of the following composition,%: Fluorspar 50 Red mud 1-45

Сульфидный щелок 3-8Sulfide liquor 3-8

С учетом химического состава данHfcjx компонентов флюс имеет следующий преимущественный состав, %: CaFa. 43,69-47,12; SiO2.4 ,61-13 ,17 ; 6.,55-13,51; TiOaO,44-0,87; CaO 1,851 ,99; MgO 0,44; 2,18-4,37; S 0,58; железо в окислах 10,71-19,89. Здесь красного плама пересчита но на железо в окислах. Введение в состав флюса красного шлама позвол е сократить расход дефицитного плавико вого шпата и соответственно снизить содержание CaFg, в шлаке, что приводн к увеличению серопоглотительной спосоЬности шлака и уменьшению количества выиел йцихс фторидов. Снижение расхода плавикового шпата при использовании красного шлама не ока-ч зывает отрицательного вли ни на физические характеристики шлака, так как такие составл ющие красного шлама , как TiOg, , , А, О снижают температуру плавлени и в зкост шлака. Однако использование такого флюса не устран ет полностью отрицательного вли ни CaF. на десульфирирующую способность шлака, помимо этого суль фидный щелок, используемый в качестве св зки, вносит в шлак дополнитель ное количество серы, что несколько ухудшает услови десульфурации. Несмотр на сокращение расхода плавикового шпата, использование флюса св зано с вьщелением вредных фтористых соединений,.Также следует отметить , что перед использованием флюс подвергаетс предварительной обработ ке: Дроблению, сортировке, обогащени и т. д., что сужает область его применени . Предлагаетс примен ть скарновые породы состава, вес %: Железо в 8-40 10-30 15-40 7-17 3-8, 0,1-2 0,5-1 1-3 в качестве дл выплавки стали. Скарновые породы (скарны) состо т главным образом из. силикатов Са, Fe, лС .и вл ютс материалом, сопутствую щим, месторождени м железа, при разработке которых они идут в отва-л. В составе скарна окись кальций нейтрализует отрицательное вли ние окис.и кремни на -рафинирующую способность шлака. Описываемый флюс характеризуетс низкой температурной солидуса 900-1000 С, что способствует разжижению шлака, имеетс в достаточном количестве и нщ требует перед исполь зованием предварительной обработки, поэтому доступен дл широкого применени в черной металлургии (1 млн. 30 тыс.т за 1979 год по Леб жинскому и Высокогорскому железным рудникам Нижне-Тагильского металлургического комбината им. Ленина). Предложенный флюс был опробован в лабораторных услови х применительно к переделу в кислородном конвертере Нижне-Тагильского металлургического комбината углеродистого металла-полу-, продукта на сталь. При введении в состав конвертернс го ишака скарновой породы до 8% от его количества температура солидуса снижаетс в среднем на 150 С, в зкость при 1550с составл ет 0,2-0,4 н.с/м. Аналогичные результаты по физическим свойствам получены и дл плавикового шпата, ко- торый был введен в шлак в том же количестве . Степень десульфурации металла в случае использовани скарновой породы увеличилась на 15% по . сравнению с плавиковым шпатом, а степень дефосфорации и износ огнеупорной футеровки остались без изменени . Последнему способствовало наличие в скарновой породе окиси магни до 8%. Процесс удалени фосфора при выплавке стали в кислородных конвертерах осуществл етс в основном за счет изменени дутьевого режима продувки. Особенностью передела углеродистого металла-продукта на сталь вл етс образование недостаточного дл процесса рафинировани стали количества шлака вследствие низкого содержани кремни в полупродукте. В лабораторных услови х была проведена сери опытных плавок с использованием скарновой породы граничного и оптимального состава по железу в окислах СаО, SiO и также дл сравнени - с флюсом. Установлено, что применение скарнов приводит к снижению температуры солидуса, в зкости шлака и возрастанию степени десульфурации стали. Вли ние состава флюса известного и предлагаемого на физико-химические свойства шлака приведена в таблице. Использование скарнов позволит отказауьс от плавикового шпата, увеличить объем шлака к улучшить его десульфирующую способность, а также увеличить выход жидкого металла за счет окислов железа в составе скарновой породы. Применение предлагаемого флюса позпозволит получить годовой экономический эффект 793800 руб, при производстве 3 млн. тонн стали -в год.Taking into account the chemical composition of the given Hfcjx components, the flux has the following predominant composition,%: CaFa. 43.69-47.12; SiO2.4, 61-13, 17; 6., 55-13,51; TiOaO, 44-0.87; CaO 1.851, 99; MgO 0.44; 2.18-4.37; S 0.58; iron in oxides 10.71-19.89. Here the red flame is recalculated for iron in oxides. The introduction of red mud into the flux composition makes it possible to reduce the consumption of scarce fluorspar and, accordingly, reduce the CaFg content in the slag, which leads to an increase in the slag absorption capacity and a decrease in the amount of toxic fluorides. Reducing the consumption of fluorspar when using red mud does not adversely affect the physical characteristics of the slag, since red mud components such as TiOg,,, A, O reduce the melting temperature and viscosity of the slag. However, the use of such a flux does not completely eliminate the negative effect of CaF. The desulphurisation capacity of the slag, in addition to this, the sulfide liquor used as a binder, introduces an additional amount of sulfur into the slag, which somewhat worsens the conditions of desulfurization. Despite the reduction in the consumption of fluorspar, the use of flux is associated with the introduction of harmful fluoride compounds. It should also be noted that before using the flux is subjected to pretreatment: crushing, sorting, enrichment, etc., which limits its scope. It is proposed to use skarn rocks of composition, weight%: Iron in 8-40 10-30 15-40 7-17 3-8, 0.1-2 0.5-1 1-3 as smelting steel. Skarn rocks (skarns) consist mainly of. silicates of Ca, Fe, LS. and are a material, concomitant, of iron deposits, during the development of which they go to a dump. In the composition of the skarn, calcium oxide neutralizes the negative effect of oxide and silicon on the refining ability of slag. The described flux is characterized by a low temperature solidus of 900-1000 ° C, which contributes to the dilution of slag, is available in sufficient quantity and requires preliminary processing before use, and therefore is available for widespread use in ferrous metallurgy ( Zhinsk and Vysokogorsky iron mines of the Nizhny Tagil Metallurgical Combine them. Lenin). The proposed flux was tested in the laboratory as applied to the redistribution in the oxygen converter of the Nizhny Tagil Metallurgical Combine of a semi-carbonaceous metal, product to steel. With the introduction of a converging ass skarn rock to 8% of its amount, the solidus temperature decreases by an average of 150 ° C, the viscosity at 1550s is 0.2-0.4 ns / m. Similar results on physical properties were obtained for fluorspar, which was introduced into the slag in the same amount. The degree of desulfurization of the metal in the case of the use of skarn rock increased by 15%. compared to fluorspar, and the degree of dephosphorization and wear of the refractory lining remained unchanged. The latter was promoted by the presence of magnesium oxide in skarn rock up to 8%. The process of phosphorus removal during steel smelting in oxygen converters is carried out mainly due to a change in the blow mode of the purge. A feature of the conversion of the carbonaceous metal product to steel is the formation of an insufficient amount of slag for the steel refining process due to the low silicon content in the intermediate product. Under laboratory conditions, a series of experimental heats were carried out using skarn rock of the boundary and optimum composition for iron in oxides of CaO, SiO and also for comparison with flux. It has been established that the use of skarns leads to a decrease in the solidus temperature, slag viscosity and an increase in the degree of desulfurization of steel. The effect of the flux composition of the known and proposed slag physicochemical properties is given in the table. The use of skarns will allow the rejection of fluorspar, increase the volume of slag to improve its desulfurization ability, as well as increase the yield of liquid metal due to iron oxides in the composition of the skarn rock. The application of the proposed flux will allow to get an annual economic effect of 793,800 rubles, while the production of 3 million tons of steel is per year.

пP

ТГ 01TG 01

1Л (N1L (N

Ч H

юYu

т счt sc

1Л «N1L "N

1Л1L

CJ С4 CNCJ C4 CN

NN

CN)CN)

оabout

rr

оabout

лl

соwith

1Л1L

о inabout in

оabout

юYu

1Л 1Л1L 1L

оabout

ю чоyo cho

оabout

ЧH

юYu

1Л1L

ЧH

о гabout g

о го г- лabout go

оabout

о 1- оabout 1 - about

оabout

t-VO У1t-VO U1

VO (ЛVO (L

VOVO

flfl

лl

.Л.L

аbut

оabout

I I I I I I I I II I I I I I I I

I II I

Claims

II I I I I I I I I I I Formula of the invention The use of skarn rocks composition, weight. %:. . Iron in oxides. 4p Calcium Oxide. 3Q Silica -40 Aluminum oxide -175 Magnesium oxide -8 Manganese oxide 2 Titanium oxide 1 Sodium and potassium oxides. 13 "О 8852 8 as a flux for steelmaking. Sources of information taken into account in the examination. . 1. Discussion Special Techniques and the Ironmark and Steelmark. 1977, 4, No. 2, p. 116-120.

2. The GDR patent number 204268, cl. C 21 C 5/00, 1977.