способ ведения доменной плавки

Формула изобретения

Способ ведения доменной плавки, включающий загрузку в доменную печь твердого топлива, железорудных материалов и ферритно-кальциевого флюса, который содержит SiO₂ от 1 до 7% и Fe_общ больше 50%, а отношение CaO/Fe₂O₃ составляет 0,15 - 0,55, отличающийся тем, что железорудный материал и ферритно-кальциевый флюс смешивают перед загрузкой в печь.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к производству чугуна в доменных печах.

Известно, что повышение содержания неофлюсованных окатышей в шихте доменной печи приводит к необходимости использования высокоосновного железорудного агломерата для поддержания необходимой основности доменного шлака, так как применение в шихте доменных печей сырого известняка способствует увеличению расхода кокса и снижению производительности печи.

В условиях Магнитогорского металлургического комбината была предпринята попытка, для поддержания основности шлака, использовать в составе доменной шихты вместо сырого известняка железорудный агломерат с повышенной основностью (CaO/SiO₂ = 1,83-1,90). Однако это не привело к улучшению технико-экономических показателей работы печи [Новиков В.С., Бабарыкин Н.Н. и др. Производство чугуна. Тематический сборник научных трудов. Свердловск, УПИ, 1974 г., вып. 3, стр. 84-88.]

Эффективным способом ведения доменной плавки (прототип) является использование в шихте в качестве шлакообразующего компонента ферритно-кальциевого флюса (ФКФ), в котором отношение CaO/Fe₂O₃ составляет 0.15 - 0.55 при содержании SiO₂ от 1 до 7% и Fe_общ. больше 50% [патент РФ N 2087538, C 21 B 5/00, Бюл. N 23, 1997 г.].

Использование указанного ФКФ позволяет увеличить содержание неофлюсованных окатышей в составе доменной шихты до 70%, получить необходимую основность шлака без добавления известняка, снизив при этом удельный расход рудной части шихты и твердого топлива.

Однако анализ работы доменных печей АО "Косогорский металлургический завод" на шихте, состоящей из 70-80% окатышей и 20-30% ФКФ, позволил выявить, что при увеличении доли окатышей в шихте выше 70% при ведении плавки

- повышается общий перепад давления в печи, особенно в нижней части шахты;

- усиливается разгрузка центральной части шахты и ее периферии;

- увеличивается содержание тонкодисперсных частиц в колошниковой пыли, увеличение выноса из доменной печи тонкодисперсной пыли приводит к снижению стойкости футеровки нижней части шахты печи, распара и заплечников;

- повышается вязкость первичных шлаков, снижается их температура плавления и повышается склонность к вспениванию.

Целью изобретения является улучшение технико-экономических показателей работы доменной печи, снижение содержания тонкодисперсных частиц в колошниковой пыли при использовании шихты в высокой (70-80%) долей неофлюсованных окатышей.

Поставленная цель достигается тем, что при ведении плавки в доменную печь загружают твердое топливо, железорудный материал и ФКФ, который содержит SiO₂ от 1 до 7% и Fe_общ. больше 50%, а отношение CaO/Fe₂O₃ составляет 0.15 - 0.55, причем два последних компонента шихты смешивают перед загрузкой в печь.

Предварительное смешивание улучшает распределение компонентов по сечению колошника печи, способствует повышению химической однородности смеси железорудных материалов и снижению среднего значения отношения MgO/CaO в объеме загружаемого материала, что стабилизирует процесс образования первичного доменного шлака и улучшает его параметры.

Благодаря увеличению микроконтактов между окатышами и ФКФ в зоне умеренных температур протекает твердофазная реакция

Fe₂O₃ + CaO Fe₂O₃ = 2(CaOFe₂O₃),

что способствует упрочению поверхности окатышей и снижению степени их разрушения.

Пример.

В промышленных условиях ("Косогорский металлургический завод") провели доменные плавки по способу-прототипу и заявляемому способу с предварительным смешиванием Михайловских окатышей (состав в %: 62,5 Fe; 1,63 CaO; 0,29 MgO; MgO/CaO 0,18) и ФКФ (состав в %: 53,0 Fe; 14,5 CaO; 3,87 MgO; MgO/CaO 0,27).

Параметры процесса и полученные результаты приведены в таблице.

Сравнение результатов показывает, что совместная загрузка в скип окатышей и ФКФ позволяет повысить однородности химического и гранулометрического состава железорудной смеси, увеличить рудную нагрузку и за счет этих факторов повысить суточную производительность печи на 3,3%, снизить вынос пыли с 20 до 16 кг/т чугуна.