способ ведения доменной плавки

Формула изобретения

Способ ведения доменной плавки, включающий загрузку в доменную печь железорудных материалов, шлакообразующего компонента и твердого топлива, отличающийся тем, что при выплавке чугуна из железорудных материалов с недостаточной основностью в качестве шлакообразующего компонента используют ожелезненную известь следующего состава, мас.%: Fе_общ. 1-15; SiO₂ 1,0-7,0; CaO 83,0-93,0; Fe₂O₃ 1,43-21,43; MgO 1-7; Al₂ O₃ 0,5-1,5; с потерей доли ее массы при прокаливании до 2,5%, при этом ожелезненную известь перед загрузкой смешивают с железорудными материалами.

Описание изобретения к патенту

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

Известно, что при проведении доменной плавки шлак нужной основности (CaO/SiO ₂) можно получить, если в шихте использовать офлюсованное окускованное сырье.

Однако использование такого сырья на металлургических предприятиях, не имеющих собственных мощностей по окусковыванию железорудного сырья, невозможно, так как железорудный агломерат не пригоден для перевозки из-за его интенсивного разрушения с образованием значительного количества мелочи менее 5,0 мм, что приводит к повышению расхода кокса и снижению производительности доменной печи.

Известен также способ выплавки чугуна, когда для регулирования состава доменного шлака в шихту совместно с железорудной частью вводят шлак ферросплавного производства с основностью CaO/SiO₂ =1,15-1,65 (Куликов Я.П. Переработка металлургических шлаков на заводах Украинской ССР. - М.: Экспресс-информация, 1977).

Недостаток способа заключается в том, что шлак ферросплавного производства снижает содержание железа в доменной шихте, повышает выход шлака, приводит к увеличению расхода кокса.

В составе доменной шихты используют также конвертерный шлак (прототип) в количестве 50-70 кг/т чугуна (Куликов Я.П. Переработка металлургических шлаков на заводах Украинской ССР. - М.: Экспресс-информация, 1977). Конверторный шлак с основностью 2.8-3.2 содержит кремнезема 15-17% и поэтому оттягивает на себя пропорциональное количество окиси СаО, фактически около 35-40% материала не участвуют в установлении необходимой основности доменного шлака, при этом забирая энергию кокса на перевод в жидкое состояние. При использовании конвертерного шлака в чугуне увеличивается содержание фосфора.

Задачей изобретения является уменьшение расхода кокса при проведении доменной плавки и улучшение показателей доменного производства.

Поставленная цель достигается тем, что при ведении плавки в доменную печь загружают твердое топливо (чаще всего кокс), железорудные материалы и в качестве щлакообразующего материала ожелезненную известь (Промышленный опыт получения ожелезненной извести во вращающихся печах. В.П.Хайдуков, А.Г.Сергеев, П.С.Климашин // Сталь. 1985. № 7. С.25-27), в составе которой содержится Fe_общ 1-15%; SiO₂ 1,0-7,0%; CaO 83,0-93,0%; Fe₂ O₃ 1,43-21,43%; MgO 1-7%; Al₂O₃ 0,5-1,5%; с долей п.м.п.п. (потери массы при прокаливании) до 2,5%. Ожелезненную известь получают при совместном обжиге известняка и железосодержащей добавки. Ожелезненная известь, у которой увеличено содержание SiO₂ и/или уменьшено ниже нижнего предела Fе_общ, как правило, обладает низкой механической прочностью, и при ее использовании ухудшаются газодинамические условия в печи, что приводит к снижению ее производительности. Повышение содержания в ожелезненной извести Fе_общ до 15% приводит к снижению расхода кокса на 0,05% на каждые 10% железа. Производство ожелезненной извести с Fе_общ свыше 15% нецелесообразно, так как требует повышенного расхода железосодержащей добавки во вращающихся печах, что приводит к образованию настылей. Al ₂O₃ является естественной примесью известняка и в указанных пределах на указанный технический результат влияет незначительно. MgO в интервале 1-7% понижает температуру плавления шлака, увеличивая скорость шлакообразования (Вегман Е.Ф., Жеребин Б.Н. Металлургия чугуна. - М.: «Металлургия», 1978). Повышение CaO в указанном интервале снижает расход самой ожелезненной извести, что приводит к снижению выхода шлака.

Ожелезненная известь, состав которой отвечает указанным выше условиям, введеная в шихту доменного процесса, позволит получить шлак заданной основности при использовании для выплавки чугуна железорудных материалов с недостаточной основностью.

Пример. Перед загрузкой в печь смешивают железорудную часть шихты и ожелезненную известь, при этом конвертерный шлак не используют. Используют ожелезненную известь следующего состава: SiO 3,42%; CaO 87,2%; Fe₂O₃ 6,22%; MgO 1%; Al ₂O₃ 0,66%; с долей п.м.п.п. (потери массы при прокаливании) до 1,5%.

Исходные параметры и полученные результаты приведены в таблице.

Предлагаемое техническое мероприятие позволит вывести конверторный шлак из доменной плавки, тем самым снизить выход шлака на 13,1 кг/т чугуна и уменьшить поступление фосфора на 0,017%, сократить расход кокса в среднем на 5,5 кг/т чугуна.

Состав доменной шихты
Способ	Состав шихты	Удельный расход, кг/т
Прототип	Агломерат ОАО НЛМК	1249,4
Лебединские окатыши	312,3
Конвертерный шлак	39,6
Кокс	379,9
Выход шлака	298,7
Предлагаемый	Агломерат ОАО НЛМК	1261,2
Лебединские окатыши	315,3
Ожелезненная известь	14
Кокс	374,4
	Выход шлака	285,6