Шихта для доменных печей

Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 9,1072 (21) 1835559/22-02с присоединением заявки Мо(23) ПриоритетОпубликовано 1506.80 Бюллетень Йо 22Дата опубликования описания 15,06,80 С 21 В 5/00 Государственный комитет СССР ио делам изобретений и открытий(71) Заявитель Череповецкий ордена Ленина металлургический завод(54) ШИХТА ДЛЯ ДОМЕННЫХ ПЕЧЕЙ Предложение относится к технологии доменного производства чугуновразличных марок и может быть использовано в черной металлургии,Наиболее близким к изобретению потехнической сущности и достигаеьымрезультатам является спосдб полученияшихты, при котором коксовая ее частьсодержит кокс с.повышенным содержанием кремнезема в вольной частичто позволяет улучшить условия вос".становлениякремния 1) .Однако эта шихта не обеспечиваЪтповышения степени усвоения кремниячугуном, снижения расхода кокса итакже не способствует интенсификациии росту производства доменного чугуна,Для обеспечения главных условийвосстановления кремния необходимоиметь в шихте и шлаках достаточноеколичество кремнезема, высокую температуру и запас тепла в низу печи,повышенное количество в шихте горюче го (кокса), Такие условия достигаются высоким расходом кокса и нагревомдутья, применением кислых железныхруд (железистых кварцитов), кремнеземистых добавок (сварочного шлака) . Недостатками известной шихты являются значительные затраты горючего (кокса), тем.большечем больше должно быть получено кремния в чугуне (считается, что расход кокса возрастает на 10-15 на каждый процент кремния в чугуне); недостаточно высокая степень восстановления кремния н перехода его в чугун по причинам малой реакционной поверхности (контакта) кусковых кремнематериалов и кокса, перехода кремнезема до 35-40 в шлак, улетучивания в виде моноокиси (установлено, что степень угвоения кремния чугуном не более 0,60- 0,65)Кроме того кремнежелеэистые и кислые материалы; применяете в шихте, дают повышение количества первичных, промежуточных и конечных шлаков, что затрудняет восстановление содержащегося в них железа, ухудшает газопроницаемасть шихты и прогрев нижних горизонтов, печи, Железокрем . нистые компоненты шихты содержат же" леэа относительно мало, к тому же часть его находится в силикатной трудиовосстановимой форме и поэтому переходящей в шлак, таким образом, все кремнежелезистые добавки и кис740834 кг/т Сос 055 8,60 10 Агломер Металлодоб авки 00 65 107 нг 36 окс 31 его лые флюсы снижают рудную нагрузкупо сравнению с болеебогатым и хорошо, восстановижм сырьем (агломератомокатышами и др,), а все кремнеэемистые материалы не несут в себе углерода и не газифицируются, что не позволяет за их счет увеличить полезнуюжелезо-рудную нагрузку на кокс - топливо,Целью предлагаемого способа является интенсификация доменного производства г улучшение технико-экономических показателей плавки путем обеспечения высокой степени прямого восстановления кремния и усвоения его чуггуном без затрат на это восстановление топлива-кокса, снижения количест"ва шлаков, улучшения прогрева орнаи газопроницаемости шихты, исключения из нее бедных железистых кварцитов, кремнедобавок и кислых флюсов,сокращения общего относительного количества коксовой части шихты, сниже"ния объема плавильных материалов наединицу выплавляемого чугуна. Поставленная цель достигается тем, 25 что шихта в качестве многоцелевого технологического компонента содержит; шунгит-флюс, в котором соотношение содержащихся в нем углерода и кремне- зема составляет (0,8-1,2) г 2, 00, ЗО т,е, близко к стехиометрическому от" ношению требующемуся для восстановле-. ния кремния по общей реакции:2 С + Бх 02- Ях + 2 СОПредлагаемая шихта формируется следующим образом,В железорудные материалы вводят дробленный, необходимой кусковатости Флюс-шунгит, в количествах, соответст вующих стехиометрическим реакциям восстановления при следующем соотношении компонентов в шихте, вес,ЪгТопливо-кокс 1 5-28Шун гит -флюс 0 01-15Желез орудныемат ери алы О с т альное С учетом перехода в чугун остается кремнезема 1445-60 = 1385 кг, Основность шлака 1310 г 1385 = 0,95П р и м е р 1, При выплавке чугу. на с повышенным, содержанием кремния, например 3,5, что часто бывает при задувке доменной печи после капитального ремонта или выплавке литейного чугуна горячих марок, потребность кремнезема составляет, кг/т:.35 Ьо067 23" г=(22а чугуна или железистого кварцита 4120,38=295 где 0 67 степень перехода кремния в чугун.В случае использования шунгитовой щебенки, потребуется кремнезема,кг/тг Д 5 6 ОоВ 5 28 8 а рд щебе10,5 Ьсоставит М 57Вследствие вывода из шихты кварцита, расход агломерата увеличивается-В - 40,58 тавляет 1500+146 = 1646 кг/т.Если допустить, что расход кокс аостается на уровне 535 кг/т, то шихта будет состоять, кг/тг Офлюсованный агломерат 1646 Скиповый кокс 536 Металлодобав ки 100 Шун гит 146 Всего 2428 т,е, расход шунгита составляет (146/2428) 100 = 6 от всей шихты.П р и м е р 2При использовании агломерата с большей основанностью СаО/3102, напРимеР 1,29, а не 1,25, как указывается в расчете для выплав . %и литейного чугуна марки ЛК-.2, требуется увеличить расход кварцита, а следовательно, в случае замены его шунгитом, увеличивается также и расход последнего.Произвогчм расчет количества шлакообраэующих при использовании агломерата с основностью 1,25 и расчетосновности шлака,При изменении основности агломераа с 1,25 до 1,30 изменяется его химостав, Ъг740834 СаО/8101,25 1,30 став, кг/ 1600 б Агломер а добавк ет К 1330 15 его и перехода кр требуется креЬО28=42,6 аО тся кремнезем унанаорую2 фм вх 34"х 2 5 кг/т чуичествеего будУ1000 мичествепечи о При степен чугун 0,85 по кг/т: 5 ример в кол=300 кг а на каждую подачу в к 400 кг, ия в з ема Офб в шлаке остае 13 = 1273Основность редельного чу1286 5 е 81 О 2 СаО6,6 8,26,4 8,3Новый агломерат вноситокисикальция 1600 кг х 8,3 = 1330 кг 5кремн еэема 1600 кг 6,4 = 1010 кгс учетом другихматериалов кремнезема 1010+15+6+310 = 1400 кгс учетом переходакремния в чугун, кремнезема остается 1400-60 = 1340 кг,Для поддержания основности шлакана прежнем уровне (0,95) необходимовнести кремнезема, кг:=ОР 5 ге К=ЬО1 Ъ 40+ К 60или дополнительно шунгита =(О 7ОЯСледовательно, шихта для выплавкиодной тонны чугуна ЛК(в случае исшлака при выплавке леуна принимаем равнойдля поддержания необхоти, потребуется кремне 7или шунгита О 56 =121 кт чугуна," 50Общий вес шихты для выплавки 1 тчугуна будет равен 1600+450+100+12 р 5=2162,5 кг, в том числе шунгита 0,58.При более низкой основности агломерата расход шунгита может быть ещеменее значительным,При величине железорудной части.подачи (в условиях Череповецкого металлургического завода) 20 т на печиобъемом 100 м и 55 т на печи объемом бс2700 м выход чугуна из подачи составляет соответственно 11,5 т и34,0 т, При выплавке пеедельного чугуна и необходимости использованияшунгита в небольших количествах, нап пользования агломерата повышенной основности) буде состоять, кг:Агломерата с основностью1,30 1600 Скипового кокса 536 Металлодобавок . 101 Шун гит а 214 Всего 2450, в том числе шунгита 8,7П р и м е р 3. При выплавке пере- дельного чугуна или литейного чугуна с низким содержанием кремния, расход шунгита будет меньшим.Например, для выплавки 1 т пере- дельного чугуна о содержанием кремния 0,5, шихта будет состоять, кг:Агломерата основностью1,30 1600 Скипового кокс а 450 Металлодобавок 100 Шун гит а Х Производим расчет количества шлакообр аэующи х: При меньшем расходе шунгита дляобеспечения достаточно большего весаразовой порции материала его можнодозировать в каждую четвертую-пятуюили шестую-седьмую подачи,Предлагаемая шихта позволяетусовершенствовать технологию выплавки чугунов; в доменное производствововлекается новое минеральное сырьешунгиты, что существенно расширяетсырьевую базу,Обеспечивается высокая степеньреакционных контактов кремнезема иуглерода в каждом куске применяемогошунгита как в твердом, так и в размягченно-расплавленном состояниях;снижаются потери кремния на улетучивание в виде моноокиси с окислениемв фурменной зоне до двуокиси и с перходом в шлак, и, следовательно, ин"тенсифицируются кремневосстановитель740834 формула изобретения Составитель Б, РаковскийТехред М,Келемеш Редактор 3. Тараненко Корректор Г, Решетник Заказ 5243/2 Тираж 608ЦНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035 Москва, ЖРаушская наб д, 4/5 Подписное филиал ППП Патентфф, г, Ужгород, ул, Проектная, 4 нце процессы в условиях доменной.планки, повышается степень восстановления кремния и перехода его в чугун ( 90 из шунгитов против 60-С 5 из кремнежелеэистых добавок и шлаков) .Кроме того, снижается расход кок са при выплавке как передельных, так и кремнистых чугунов, исключается из доменной плавки и шихты бедные железом кремнеземные компоненты, что дает снижение относительного выхода конечных шлаков, воэможность работы с их минимальным количеством и улучшением прогрева нижних горизонтов печи, понижается объем плавильных .материалов на единицу чугуна а сле 1 Р 1 З довательно, увеличивается полезная рудная нагрузка.Производительность доменной печи при выплавке кремнистых чугунов повышается на 4-6, расход кокса снижается на 6-9 и КИПО улучшается на0,004-0,06, т,е. производительность доменной печи и расход скипового кок-; са такие же, как и при выплавке пере" дельного чугуна.Понижаетсясодержание серы в чу гуне, снижается себестоимость, чугуна, обеспечивается применение кремнистых чугунов в условиях ЧерМЗ в кислород,но-конверторном:переделе, так какпри низком содержании серы (и фосфора) кремний является более дешевыми эффективным топливом, чем марганеци применяемая для его получения в чугуне дефицитная марганцевая руда,Шихта для домекньх печей, включающая топливо-кокс, железорудные материалы, Флюсы, о т л и ч а ю щ а я -с я тем, что, с целью улучшения условий восстановления кремния. десуль.фурации чугуна и экономии;.топлива,шихта дополнительно содержит шунгитс отношением Сг 81 = (08-1,2):200при следующем соотношении, компонентов вес, гТопливо-кокс 15-28Шунгит-флюс 0 01-15Железорудныематериалы ОстапьноеИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1, йвторское свидетельство СССРР 281496, кл, С 21 В 5/00 1960,