Способ доменной плавки титаномагнетитовых железорудных материалов

СООЗ СОВЕТСКИХЦРЕСПУБЛИК ЫрС 2 0РУ" Ъ" "ег- -,;,: ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Э 2 йчга аа 19ЬдерхОнчс ааалымеч 8 гачдчм ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТО(72) В.В,Волков, Б.И;Герман, В.С,Еф ремов, 73;Кудинов, Б.В.Ипатов, Р.Ф.Кузнецов, И.Н,)ломака, Г.М.Май вель, В.С.Новиков, В.В.филиппов, А,.А.Фофанов, В.В.фролова И.П.Худорожков, А.В.Ченцов и С.В.Шаврин (71) Институт металлургии Уральского научного центра АН СССР, Уральский научно"исследовательский институт черных металлов и Всесоюзный научноисследовательский институт металлургической теплотехники(56) 1, Овчинников Г,Е. Разработка и освоение технологии выплавкй ванадиевого чугуна с применением комбинированного дутья- Сталь, 1977, 9 10, с. 887.2. Кудинов Д.З. и др. Оптимизация распределения окатышей между доменны-; ми печами разного объема. ВИНИТИ, 12.06;1978, Деп. аа 1893-78.(54)(57) СПОСОБ ДОМЕННОЙ ПЛАВКИ ТИТАНОМАГНЕТИТОВЫХ ЖЕЛЕЗОРУДНЫХ МАТЕРИАЛОВ, включающий загрузкув .доменную"печь титансодержащих катышей и агло"мерата с основностью 1,1 -1,3, кокса.,подачу в горн комбинированного дутьявыпуск из печи ванадиевого чугуна ититанистого шлака, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью исключения настылеобраэования, при содержании закиси железа в окатышах 0,5 "2,5 их долю в железорудной шихтаподдерживают в пределах 65-75, апри .повышении содержания эакиси желаза, начиная с 2,5, долю окатышейИзобретение относится к чернойметаллургии, а именно к получению иэ .титаномагнетитового сырья чугуна вдоменной печи,Известен способ составления шихты для доменных печей при выплавкеванадиевого чугуна из железорудныхванадийсодержащих материалов с основностью 1,1 - 1,3, включающий по-,.дачу в шихту окатышей и агломерата.в соотношении соответствующем сложившемуся соотношению мощностей агломерационных и обжиговых машин на ру".доподготовительных .предприятиях (1).Недостатком этог способа является использование в шихте доменной пе 15чи железорудных материалов с различными металлургическими характеристикамии,в частности,с различными температурамиразмягчения.Так,например, качканарские окатыши ймеют температуру 20.размягчения 1440;1470 С, а агломерат - 1220-1280 С. Окатыши и .агло"мерат размягчаются и плавятся на различных горизонтах, что приводит кухудшению газопроницаемости шихты, 25а, следовательно, и к снижению произ,водительности доменной печи.Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому изобретениюявляется способ доменной плавки тита" З 0номагнитовых железорудных матерна",печь титансодержащих окатышей и агломерата с основностью 1,1 - 1,3, кокса, подачу в горн комбинированногодутья, выпуск иэ печиванадиевого чугуна и титанистого шлака, Согласноэтому способу, доля окатышей в шихтеставится в зависимости от объема до"менных печей, а именночем меньшеобъем печи, тем больше доля окатышейв ее шихте. Например, на печи объемом257 мустанавливается доля окатышейв железорудной. части шихты 80-85,а на печи объемом 1033 м-45(2).Однако условия .шлакообразования .45улучшаются только на печах малого,объема, где окатыши составляют подавляющую часть железорудной частй шихты, а практически не улучшаются напечах большого объема, так как доля 50окатышей в их шихте остается близкойк балансовому соотношению руд, Повы"шение доли окатышей в шихте свыше75 без учета их структуры и химическогО состава влечет искажения проФиля печи из-за образования настылей,Реализация способа невозможна в случае отсутствия печей малого объема.Цель изобретения - исключениенастылеобраэования при превышении до ли окатышей в железорудной части ших"ты 0,75 и увеличение производительности печи. номагнетитовых желеэорудных материалов, включающем. загрузку в доменную печь титансодержащих окатышей и агло мерата с основностью 1,1 - 1,3, кокса, подачу в горн комбинированного дутья, выпуск из печи ванадиевого чугуна и титанистого шлака, при содержании закиси железа в окатышах 0,5 - 2,5 их долю в железорудной шихте поддерживают в пределах 65-75 а при повышении закиси железа, начиная с 2,5,долю. окатышей увеличива-, ют на 2-3 на каждый 1 закиси железа.Приведенные соотношения вытекают из результатов исследований и прак.тических данных, На основании изучения температур размягчения (окатыши 1440-1470 фС, агломерат 1220-1280 С) можно ожидать неаддитивности влияния окатышей на производительность печи, .что подтверждается результатами опыт ных плавок Поставленная цель достигается тем,что в способе доменной плавки титаНа чертеже показана зависимостьпроизводительности печк от содержания окатышей в шихте,При доле окатышей вшихте в районах 0,5,т.е. там, где шихта наименее однородна, градиент увеличенияпроизводства в расчете на 10 окатышей составляет 0,45 тогда какв районе 0,9 т.е. когда шихта становится более однородной 1,6.. Однако при длительной работе сдолей обычных, окисленнцх окатышейв шихте более 0,75 неизбежно образование настылей, что требует поставить долю окатышей в шихте в зависимость от содержания в них закиси железа, определяющей структуру и прочностные. свойства окатышей, так какущерб от образования настылей в современных мощных доменных печах неизмеримо больше, чем в печах малогообъема.По мере повышения содержания РеОв окатышах они по структуре и свойствам приближаются к агломерату и, согласно предлагаемому способу, ограничение их доли в шихте снимаются, таккак возможность работы доменных печей на 100 агломерата с содержаниемРеО 10"15 .беэ образования настылейдоказана практикой.Граница отсчета (2,5 РеО) опредв"ляется тем, что содержание РеО вокислительных окатьыах не превышает2,5. Дальнейшее повышение содержания РеО возможно только эа счет из"менений технологии получения режимаобжига окатышей в направлении получения окатышей магнетитовой и магнетитно"вюститной структуры,П р и м е р. Исходные данные, Балансовое соотношение между агломератом и окатышами 55/45 (55 агломерата45 окатышей), Ванадиевый чугун вы1011691. ГеОсновностьСаО81 О 1,2 1,2 Составитель И.ДунаевРедактор Т.Парфенова Техред 2.Маточка ЕорректорМ.Демчик Заказ 2690/32 Тираж 566 . Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП Патентф, г.ужгород, ул.Проектная, 4 плавляется на трех доменных печахобьемом 1242 м каждая; Расход рудна 1 т чугуна 1,75 т.Состав агломерата и окатышейАгломерат Окатыши56,5 58,5 ГеО . 13;0 2,5 (ОТак как объемы доменнйх печейодинаковы, то по способу принятомуза прототип, соотношение между агломератом и окатышами на всех доменныхпечах устанавливают равным балансовому, т,е. 55/45, При этом производительность печей также примерно одинаковы и составляют 2400 т/сут , аобщая выплавка ванадиевого чугуна,равна 2400 ч 3=7200 т/сут общий расход агломерата 72001,75 ф 0,55=6930 туеатышей - 72001,750,45=5670 т/сУт,Согласно предлагаемому способу,Ьри указанном содержании ГеО в окатышах (2,5) их долю в рудной части .шихты одной из доменных печей устанавливают, например 75 и агломерата 25;. Суточный расход окатышей наэтой печи составляет, примерно,0,75 г 240011,75=3150 и агломерата. 0,25240011,75=1050 т/сут. Расходэтих материалов на двух других доменных печахокатышей 5670-3150=2520 т/сут, и агломерата 6930-1050=5880 т/сут., т,е. на этих печах устанавливают следующий состав железо" Зрудной части шихты:Окатыши - в " 100=3025202520+5880Агломерат. - -" - - 10=704058802520+5880Согласно результатам опытных пла. вок (чертеж), по мере повышения долиокатышей условия шлакообразования улучшаются, что подтверждается повышением градиента приростапроизводительности. В результате этого производительность печи, на которой установлена шихта 75 окатышей и 25 агломерата, повышается по сравнению сбазовым уровнем (45 окатышей) с 2400до 2450 т/сут., а производительностьостальных печей понижается с 2400 до2389 т/сут. т.е. в сумме на 11 ф 2==22 т/сут.Таким образом, общее повышениепроизводительности доменных печейсоставляет 55-22=28 т/сут, или10000 т/год,Расход кокса на 1 т чугуна остается .без иэменений, так как зависимость его от доли окатышей в шихтелинейная.На чертеже видно, что эффект будетзначительно меньше, если долю окатышей в шихте установить меньше. нижнего предела и наоборот он повысится,если на одной из.доменных печей уста"новить долю окатышей близкую к 100.Однако это связано с опасностью ухудшения профиля печи. Поэтому дальнейшее повышение доли окатышей связывается, по предлагаемому способу, с по-.вышением содержания в них ГеО.При увеличении содержания ГеО вокатышах, например. до 5 т.е. на2,5, долю в шихте повышают дополни".тельно на 5-7, т.е. содержание агломерата и окатышей в шихте одной иэдоменных печей устанавливают соответственно 16-18 и 80-82, а на двухдругих 71-73 и 27-29Повышение производительности трех доменных печейсоставляет, 66-2 14=38 т (если долюокатышей повысить на 2 на 1 Гебили 72-2 15=42 т/сут (если на 3)Таким образом, объем выплавки ва"надиевого чугуна повышается на 1415 тыс,т. в год.