RU2150514C1 - Charge briquette for production of high-grade steel and method of charge briquette preparation - Google Patents

Abstract

FIELD: ferrous metallurgy; applicable in capacity of iron charge in steel melting in different steel-making units. SUBSTANCE: charge blank is briquette in shape and contains components in the following ratio, wt.%: metallic iron, 63-75; iron oxides, 18-29; carbon, 5.0-7.0; gangue, the balance. Carbon-oxygen ratio of iron oxides exceeds or equals 0.8. Charge blank is produced by heating of iron-ore materials in presence of reducing agent, and briquetting. Reduction is carried out to degree of metallization amounting to 75-85%. Prior to briquetting, hot reduced iron-ore materials are treated with mixture of natural gas and unsaturated hydrocarbons taken in ratio of (1.85-3.15):1, and subjected to carburization to carbon content in them of 5-7%. Unsaturated hydrocarbon is used in the form of acetylene. Reducing agent is used in the form of carbon or carbon-containing materials in the form of carbon black, coal, coke, broken carbon lining, oil coke, reducing gases. Produced charge briquettes are comparable in quality with iron-rich pellets and whose cost does not exceed that of metal scrap but possessing higher metallurgical properties due to optimization of carbon-oxygen ratio in briquette. EFFECT: higher efficiency. 6 cl, 1 tbl, 2 ex

Description

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано в качестве металлошихты при выплавке стали в различных сталеплавильных агрегатах, преимущественно в дуговых сталеплавильных печах. The invention relates to ferrous metallurgy and can be used as a metal charge in steelmaking in various steelmaking units, mainly in arc steelmaking furnaces.

Известны шихтовые материалы для металлургического передела, такие как передельный чугун, железный (стальной) лом, металлизованные окатыши и брикеты, синтиком, карбид железа и др. Обладая определенными преимуществами, все они имеют определенные недостатки. Known charge materials for metallurgical redistribution, such as pig iron, iron (steel) scrap, metallized pellets and briquettes, syntic, iron carbide, etc. Having certain advantages, they all have certain disadvantages.

Металлизованные окатыши получают с использованием различных восстановителей: газообразных, "твердых" или комбинированных: газ + твердый восстановитель (способы - Мидрекс, HyL SI-RN и др.) [1,2]. Metallized pellets are obtained using various reducing agents: gaseous, "solid" or combined: gas + solid reducing agent (methods - Midrex, HyL SI-RN, etc.) [1,2].

Одним из недостатков перечисленных способов является низкая агрегатная производительность - следствие высокой (более 90-95 %) степени металлизации выдаваемого ими продукта, что определяет высокую его стоимость. Другим их недостатком является малое содержание оксидов железа (не более 6 %) и недостаточное даже для довосстановления собственных оксидов железа количество углерода (не более 1,0-1,5%). При переплаве на сталь таких металлизованных материалов в шихту приходится добавлять оксиды железа, вдувать газообразный кислород и твердый углерод. Высокая стоимость металлизованных материалов (на 10-25 долл/т выше стоимости передельного чугуна) обуславливает и высокую стоимость стали, выплавленной с их использованием. One of the disadvantages of the above methods is the low aggregate productivity - a consequence of the high (more than 90-95%) degree of metallization of the product they produce, which determines its high cost. Their other disadvantage is the low content of iron oxides (not more than 6%) and insufficient amount of carbon (even not more than 1.0-1.5%) even to re-establish their own iron oxides. When melting such metallized materials to steel, iron oxides have to be added to the charge, gaseous oxygen and solid carbon are blown. The high cost of metallized materials (10-25 dollars per ton higher than the cost of pig iron) also determines the high cost of steel smelted using them.

Кроме высокой стоимости металлизованные окатыши имеют малые размеры кусков, высокую пористорть, что при их хранении приводит к уменьшению степени металлизации. Для увеличения размера кусков и повышения их плотности, с целью сохранения полученного в них содержания металлического железа, металлизованные окатыши подвергают брикетированию [3]. In addition to the high cost, metallized pellets have small pieces, high porosity, which during storage leads to a decrease in the degree of metallization. To increase the size of the pieces and increase their density, in order to preserve the metallic iron content obtained in them, metallized pellets are subjected to briquetting [3].

Благодаря высокому содержанию железа и низкому содержанию примесей брикеты применяются при производстве стали в любых агрегатах, в том числе в электропечах. Due to the high iron content and low impurity content, briquettes are used in the production of steel in any units, including in electric furnaces.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является шихтовый брикет, содержащий Fe_мет = 80-98%, оксиды железа 1-18%, углерод 0,1-1,9% и пустую породу 2-15% [4].The closest in technical essence and the achieved result is a charge briquette containing Fe _meth = 80-98%, iron oxides 1-18%, carbon 0.1-1.9% and waste rock 2-15% [4].

Однако высокая степень металлизации (89-98 %) этих брикетов предопределяет их высокую стоимость, поскольку восстановление оксидов железа до степени металлизации выше 75-85% протекает значительно медленнее, что удорожает стоимость получаемого продукта. However, a high degree of metallization (89-98%) of these briquettes determines their high cost, since the reduction of iron oxides to a degree of metallization above 75-85% proceeds much more slowly, which increases the cost of the resulting product.

Современная технология электроплавки предусматривает работу на вспененных шлаках для защиты футеровки стен и свода печи от перегрева электрическими дугами. Для обеспечения необходимого шлакового режима шихтовые материалы должны содержать достаточное количество оксидов железа и углерода. Как видно из химического состава брикетов, в них содержится от 1 до 18% железа в виде оксидов, а содержание углерода не превышает 0,1- 1,9%, что гораздо ниже стехиометрически необходимого для довосстановления собственных оксидов (более 2%). С целью компенсации недостатка углерода и улучшения эффективности процесса выплавки стали (сокращения периода расплавления, уменьшения расхода электроэнергии, электродов и др.) в шихту необходимо дополнительно вводить углеродсодержащие добавки, которые, как правило, содержат вредные (сера, фосфор) и нежелательные (зола) примеси. Modern technology of electric melting involves working on foamed slag to protect the lining of the walls and the arch of the furnace from overheating by electric arcs. To ensure the necessary slag regime, charge materials should contain a sufficient amount of iron and carbon oxides. As can be seen from the chemical composition of the briquettes, they contain from 1 to 18% of iron in the form of oxides, and the carbon content does not exceed 0.1-1.9%, which is much lower than the stoichiometrically necessary for additional reduction of own oxides (more than 2%). In order to compensate for the lack of carbon and improve the efficiency of the steelmaking process (shortening the melting period, reducing the consumption of electricity, electrodes, etc.), carbon-containing additives must be added to the charge, which usually contain harmful (sulfur, phosphorus) and undesirable (ash) impurities.

Желаемый технический результат - это получение шихтового брикета, сравнимого по стоимости с железным ломом, обладающего более высокими металлургическими свойствами по сравнению с известными за счет оптимизации в нем соотношения углерода и кислорода. Это достигается тем, что в известном шихтовом брикете для производства высококачественной стали, содержащем железо металлическое, оксиды железа, углерод и пустую породу, согласно изобретению указанные компоненты взяты в следующем соотношении (% мас.): железо металлическое 63-75, оксиды железа 18-29, углерод 5,0- 7,0, пустая порода остальное, при этом отношение углерода к кислороду оксидов железа больше или равно 0,8. The desired technical result is the production of a charge briquette, comparable in value to scrap iron, which has higher metallurgical properties compared to those known due to optimization of the ratio of carbon and oxygen in it. This is achieved by the fact that in the known charge briquette for the production of high-quality steel containing iron metal, iron oxides, carbon and waste rock, according to the invention, these components are taken in the following ratio (% wt.): Metal metal 63-75, iron oxides 18- 29, carbon 5.0-7.0, the rest is waste, while the ratio of carbon to oxygen of iron oxides is greater than or equal to 0.8.

Наиболее близким к заявляемому способу получения шихтового брикета является способ, включающий нагрев железорудных материалов в присутствии восстановителя, последующее восстановление до 89-99 % степени металлизации и брикетирование [4]. Closest to the claimed method for producing a charge briquette is a method comprising heating iron materials in the presence of a reducing agent, subsequent reduction to 89-99% degree of metallization and briquetting [4].

Однако этот способ не обеспечивает получение достаточно дешевой шихты, которая бы соответствовала по своему качеству требованиям современного электросталеплавильного производства. However, this method does not provide a sufficiently cheap charge, which would meet the quality requirements of modern electric furnace production.

Желаемый технический результат - снизить затраты на восстановление брикета и получить более высокое содержание в нем углерода, обеспечив его оптимальное отношение к кислороду оксидов железа. The desired technical result is to reduce the cost of restoring the briquette and to obtain a higher carbon content in it, ensuring its optimal ratio to iron oxide oxygen.

Это достигается тем, что в известном способе получения шихтового брикета, включающем нагрев железорудных материалов в присутствии восстановителя, последующее восстановление до определенной степени металлизации и брикетирование, восстановление согласно изобретению ведут до степени металлизации 75-85%, а перед брикетированием горячие частично восстановленные железорудные материалы науглероживают до содержания в них 5-7% углерода путем обработки смесью природного газа с непредельными углеводородами, взятых в соотношении (1,85- 2,15):1 соответственно. This is achieved by the fact that in the known method for producing a charge briquette comprising heating iron ore materials in the presence of a reducing agent, subsequent reduction to a certain degree of metallization and briquetting, reduction according to the invention is carried out to a metallization degree of 75-85%, and before the briquetting, hot partially reduced iron ore materials are carbonized to the content of 5-7% carbon in them by treatment with a mixture of natural gas with unsaturated hydrocarbons taken in the ratio (1.85-2.15): 1 corresponding of course.

В качестве непредельных углеводородов используют ацетилен, а в качестве восстановителя - восстановительные газы, углерод, взятый в виде сажи, или углеродсодержащие материалы в виде угля, кокса, боя угольных футеровок или нефтяного кокса. Acetylene is used as unsaturated hydrocarbons, and reducing gases, carbon taken in the form of soot, or carbon-containing materials in the form of coal, coke, battle of coal lining or petroleum coke are used as a reducing agent.

Выбранные пределы можно обосновать следующими факторами. The selected limits can be justified by the following factors.

При повышении содержания железа металлического сверх 75% не удается снизить затраты на его производство, а при Fe_мет менее 63% снижается качество брикета, что снижает и показатели электроплавки при его применении, а именно увеличивается время плавки и удельные расходы электроэнергии, электродов, огнеупоров и др.With an increase in the iron metal content in excess of 75%, it is not possible to reduce the cost of its production, and with Fe _met less than 63%, the quality of the briquette decreases, which reduces the performance of electric melting when it is used, namely, the time of melting and the specific consumption of electricity, electrodes, refractories and other

Содержание оксидов железа в шихтовом брикете в пределах 18-29% также определяется заданными пределами степени металлизации и богатством железорудного сырья. При степени металлизации равной 75% и содержании железа общего в железорудном сырье 68% содержание оксидов железа в шихтовом брикете составляет 29%, а при степени металлизации 85% - порядка 18%. The content of iron oxides in the charge briquette in the range of 18-29% is also determined by the specified limits of the degree of metallization and the richness of iron ore. With a metallization degree of 75% and a total iron content of 68% in the iron ore raw materials, the iron oxide content in the charge briquette is 29%, and with a metallization degree of 85%, about 18%.

Содержание углерода в шихтовом брикете определяется необходимостью довосстановления оксидов железа брикета и их количеством: 5% углерода в шихтовой заготовке требуется для довосстановления 18%, а 7% - для довосстановления 29% оксидов железа. Количество углерода в брикете взято с избытком на 10-20% против стехиометрически необходимого для восстановления оксидов до железа металлического и образования монооксида углерода. The carbon content in the charge briquette is determined by the need for additional reduction of iron oxides of the briquette and their amount: 5% of the carbon in the charge billet is required for the recovery of 18%, and 7% - for the recovery of 29% of iron oxides. The amount of carbon in the briquette is taken with an excess of 10-20% against the stoichiometrically necessary for the reduction of metallic oxides to iron and the formation of carbon monoxide.

Относительно высокие содержания оксидов железа и углерода в шихтовом брикете обеспечивают при его переплаве протекание реакций восстановления оксидов железа при температуре 700^oC и выше, получение вспененного шлака, раннее кипение ванны без дополнительной загрузки твердого углерода и вдувания газообразного кислорода.The relatively high content of iron and carbon oxides in the charge briquette provides, during its remelting, reactions of reduction of iron oxides at a temperature of 700 ^o C and higher, obtaining foamed slag, early boiling of the bath without additional loading of solid carbon and injection of gaseous oxygen.

Предлагаемый способ получения шихтового брикета отличается от указанных выше тем, что процесс восстановления железорудных материалов завершается на степени металлизации 75-85%, когда содержание железа металлического в продукте достигнет 63-75%. Такой прием позволяет примерно в два раза увеличить производительность восстановительного агрегата и, следовательно, значительно уменьшить стоимость продукта. The proposed method for producing a charge briquette differs from the above in that the recovery process of iron ore materials is completed at a metallization degree of 75-85%, when the metal iron content in the product reaches 63-75%. This technique allows you to approximately double the productivity of the recovery unit and, therefore, significantly reduce the cost of the product.

Другим существенным отличием предлагаемого способа является то, что после достижения содержания железа металлического в шихтовом брикете заготовки в пределах 63-75% горячий продукт с целью науглероживания его до содержания углерода 5-7% продувают смесью природного газа с непредельными углеводородами, например ацетиленом, в соотношении (1,85-2,15):1. Another significant difference of the proposed method is that after reaching the iron metal content in the charge briquette of the billet within 63-75%, the hot product is purged with a carbon content of 5-7% with a mixture of natural gas with unsaturated hydrocarbons, for example acetylene, in the ratio (1.85-2.15): 1.

Термическое разложение природного газа протекает по реакции: CH₄+тепло ---> 2H₂ + C. При этом из одного куб.метра метана образуется 0,54 кг углерода в виде сажи и два куб.метра водорода. Чтобы разложить куб.метр метана требуется 800 ккал тепла, а с учетом потерь тепла в окружающую среду и на нагрев природного газа до 850-900^oC тепла требуется около 2000 ккал на куб. метр метана, то есть надо израсходовать 25% теплотворной способности природного газа.The thermal decomposition of natural gas proceeds according to the reaction: CH ₄ + heat ---> 2H ₂ + C. At the same time, 0.54 kg of carbon in the form of soot and two cubic meters of hydrogen are formed from one cubic meter of methane. To decompose a cubic meter of methane, 800 kcal of heat is required, and taking into account heat losses to the environment and for heating natural gas to 850-900 ^o C, heat requires about 2000 kcal per cubic meter. meter of methane, that is, 25% of the calorific value of natural gas must be consumed.

Непредельные углеводороды, например ацетилен (C₂H₂), разлагаются на углерод и водород с выделением тепла. При разложении 1 куб.метра ацетилена выделяется 2400 ккал тепла. Если науглероживание металлизованных окатышей (губчатого железа) проводить смесью природного газа с ацетиленом, взятых в соотношении (1,85-2.15):1, то металлизованные окатыши не охлаждаются, а содержание углерода в них может быть очень высоким, вплоть до 70% массы окатышей.Unsaturated hydrocarbons, such as acetylene (C ₂ H ₂ ), decompose into carbon and hydrogen with heat. With the decomposition of 1 cubic meter of acetylene, 2400 kcal of heat is released. If the carburization of metallized pellets (sponge iron) is carried out with a mixture of natural gas with acetylene, taken in the ratio (1.85-2.15): 1, then metallized pellets are not cooled, and the carbon content in them can be very high, up to 70% of the weight of the pellets .

При науглероживании металлизованных окатышей одним природным газом без добавки непредельных углеводородов температура в слое резко падает с 1000 до 400^oC уже в первые 4-5 мин продувки, но достичь содержания углерода в металлизованных окатышах более 2% не удается.When carburizing metallized pellets with one natural gas without the addition of unsaturated hydrocarbons, the temperature in the layer drops sharply from 1000 to 400 ^o C in the first 4-5 minutes of purging, but it is not possible to achieve a carbon content in metallized pellets of more than 2%.

При науглероживании металлизованного продукта указанной выше смесью природного газа с ацетиленом, взятых в соотношении (1,85-2,15):1, температура в слое, продуваемом смесью, не снижается ниже 950^oC, а содержание углерода в продукте уже за первые 3-4 мин продувки достигает 7-10%.When carburizing a metallized product with the above mixture of natural gas with acetylene, taken in the ratio (1.85-2.15): 1, the temperature in the layer blown by the mixture does not decrease below 950 ^o C, and the carbon content in the product is already in the first 3 -4 min purge reaches 7-10%.

Пример конкретного выполнения способа производства и применения предлагаемого шихтового брикета:
Сырые железорудные окатыши ⌀ 8-15 мм загружали на колосники конвейерной машины, укрытой горном, разделенным по технологическим зонам: сушки, нагрева, восстановления, науглероживания и охлаждения (при необходимости).An example of a specific implementation of the method of production and application of the proposed charge briquette:
Raw iron ore pellets ⌀ 8-15 mm were loaded onto the grate of a conveyor machine, sheltered by a mine, divided into technological zones: drying, heating, recovery, carburization and cooling (if necessary).

Горновое укрытие конвейерной машины по зонам было оборудовано горелками с возможностью регулирования температуры, состава и количества просасываемых сверху вниз через слой окатышей газов. Камеры восстановительной зоны были оборудованы горелками для кислородной конверсии природного газа с коэффициентом расхода кислорода 0,3-0,4. Продукты конверсии разбавляли доменным газом с целью получения восстановительного газа перед входом в слой окатышей с температурой 1100-1000^oC.The furnace shelter of the conveyor machine in the zones was equipped with burners with the ability to control the temperature, composition and amount of gas sucked from top to bottom through a layer of gas pellets. The chambers of the reduction zone were equipped with burners for oxygen conversion of natural gas with an oxygen consumption coefficient of 0.3-0.4. The conversion products were diluted with blast furnace gas in order to obtain a reducing gas before entering the pellet layer with a temperature of 1100-1000 ^o C.

К камерам науглероживания и охлаждения горнового укрытия были подведены трубопроводы доменного и природного газов, ацетилена и азота. Pipelines of blast-furnace and natural gases, acetylene and nitrogen were brought to the carburization and cooling chambers of the furnace shelter.

Скорость движения конвейера с окатышами регулировали так, чтобы время пребывания окатышей под горновым укрытием составляло от 40 до 90 мин. The speed of the conveyor with pellets was regulated so that the residence time of the pellets under the furnace shelter was from 40 to 90 minutes.

По достижении степени металлизации 75-85% (содержание железа металлического в продукте 63-75%), что соответствует времени пребывания окатышей на машине 55-60 мин, горячие металлизованные окатыши продували в течение 2-3 мин смесью природного газа с ацетиленом, взятых в соотношении (1,85-2.15):1, науглероживали до содержания углерода 5-7% и прессовали в брикеты размером 110х50х30 мм. Если соотношение расходов природного газа и ацетилена было меньше 1,85:1, то температура в слое науглероживаемого восстановленного материала за 23 минуты продувки поднималась выше 1150-1250^oC и наблюдалось спекание слоя, нарушавшее технологический процесс его дальнейшей обработки.Upon reaching a metallization degree of 75-85% (metal iron content in the product 63-75%), which corresponds to a pellet residence time of 55-60 minutes, hot metallized pellets were blown for 2-3 minutes with a mixture of natural gas and acetylene taken in ratio (1.85-2.15): 1, carburized to a carbon content of 5-7% and pressed into briquettes of 110x50x30 mm in size. If the ratio of the flow rates of natural gas and acetylene was less than 1.85: 1, then the temperature in the layer of carburized reduced material in 23 minutes of purging rose above 1150-1250 ^o C and sintering of the layer was observed, disrupting the technological process of its further processing.

Когда же соотношение расходов природного газа и ацетилена поддерживалось больше 2,5:1, происходило снижение температуры в слое науглероживаемого материала за 2-3 минуты продувки ниже 950^oC и наблюдалось снижение скорости процесса науглероживания и снижение общей производительности установки.When the ratio of consumption of natural gas and acetylene was maintained greater than 2.5: 1, there was a decrease in temperature in the layer of carburized material for 2-3 minutes of purging below 950 ^o C and there was a decrease in the speed of the carburization process and a decrease in the overall productivity of the installation.

Пример 2. Example 2

На колосники конвейерной машины, описанной в примере 1, загружали сырые рудноугольные окатыши ⌀ 10-15 мм, изготовленные на тарельчатом грануляторе из оленегорского концентрата, буроугольного полукокса и извести. Окатыши содержали 59,60% Fe_общ, 20,43% FeO, 59,35% Fe₂O₃, 4,28% C, 3,05% SiO₂, 6,70% CaO и 0,75% серы.On the grates of the conveyor machine described in Example 1, raw ore-coal pellets ⌀ 10-15 mm, made on a plate granulator from Olenegorsk concentrate, brown coal semi-coke and lime, were loaded. The pellets contained 59.60% Fe _total , 20.43% FeO, 59.35% Fe ₂ O ₃ , 4.28% C, 3.05% SiO ₂ , 6.70% CaO and 0.75% sulfur.

Получение необходимой температуры газов над слоем окатышей в камерах горнового укрытия осуществлялось их разбавлением в первой камере вторичным воздухом, а в остальных - доменным газом с целью получения газа для нагрева вначале до температуры 850^oC, а затем до 1000^oC. Высота слоя окатышей составляла от 100 до 200 мм.The required temperature of the gases above the layer of pellets in the chambers of the shelter was obtained by diluting them in the first chamber with secondary air, and in the rest using blast furnace gas in order to obtain gas for heating, first to a temperature of 850 ^o C, and then to 1000 ^o C. The height of the layer of pellets was from 100 to 200 mm.

Скорость прососа газов через слой окатышей составляла в камере сушки 2,5-3,0, в камерах нагрева - 0,8-1,2, в камерах восстановления - 0,4-0,7, а в камерах охлаждения -0,8-1,5 м³/м²•с (на свободное сечение камер).The rate of gas leakage through the layer of pellets was 2.5-3.0 in the drying chamber, 0.8-1.2 in the heating chambers, 0.4-0.7 in the reduction chambers, and 0.8 in cooling chambers -1.5 m ³ / m ² • s (to the free section of the chambers).

Восстановленные до 75-85% горячие окатыши продували смесью природного газа и ацетилена в течение 2 минут, науглероживая до 5-7%, а затем прессовали в брикеты. The hot pellets reduced to 75-85% were purged with a mixture of natural gas and acetylene for 2 minutes, carburized to 5-7%, and then pressed into briquettes.

Полученные брикеты имели плотность 5 г/см³ и более и содержали (% мас.): 63-75% Fe_мет; 18-29% Fe₂O₃; 5-7% C и 4,5- 6,0% пустой породы.The resulting briquettes had a density of 5 g / cm ³ or more and contained (% wt.): 63-75% Fe _met ; 18-29% Fe ₂ O ₃ ; 5-7% C and 4.5-6.0% gangue.

Горячие брикеты с температурой 750-700^oC транспортировали в сталеплавильный цех и переплавляли вместе с металлоломом в дуговой печи на марочную сталь.Hot briquettes with a temperature of 750-700 ^o C were transported to the steelmaking shop and smelted together with scrap metal in an arc furnace to stainless steel.

Опытные плавки проводили в 3-тонной дуговой печи с трансформатором 1800 кВА и диаметром электродов 200 мм. The experimental melts were carried out in a 3-ton arc furnace with a 1800 kVA transformer and an electrode diameter of 200 mm.

В шихту давали 35% брикетов и 65% металлолома. Загрузку брикетов предлагаемой шихтовой заготовки и брикетов по прототипу производили на "болото" - часть жидкого металла (20-25%), оставленную в печи от предыдущей плавки. 35% of briquettes and 65% of scrap metal were fed into the charge. The briquettes of the proposed charge billet and briquettes of the prototype were loaded into the “swamp” - part of the liquid metal (20-25%) left in the furnace from the previous smelting.

Расплавление брикетов шихтовой заготовки происходило через 10-12 мин после их загрузки в печь и включения тока. Окисление углерода и кипение ванны наблюдалось с 4-5 мин после загрузки брикетов, а через 1-2 мин после этого образовывался шлак, который сразу интенсивно вспенивался и закрывал собой дуги. The briquettes of the charge billet were melted 10-12 minutes after they were loaded into the furnace and current was turned on. Carbon oxidation and boiling of the bath were observed from 4-5 minutes after loading the briquettes, and 1-2 minutes after this, slag formed, which immediately foamed rapidly and covered the arcs.

Брикеты по прототипу вели себя при переплаве по другому. Они долго не расплавлялись, кроме колодцев под дугами, кипение ванны было очень вялым, шлак не вспенивался, что сильно затягивало время плавки со всеми вытекающими отсюда последствиями (увеличение времени плавки, расхода электроэнергии, электродов, огнеупоров и др.). Если же вместе с брикетами по прототипу в печь загружали оксиды железа и бой электродов, то плавка их проходила аналогично плавке брикетов шихтовой заготовки (см. таблицу). Prototype briquettes behaved differently when remelted. They did not melt for a long time, except for the wells under the arcs, the boiling of the bath was very sluggish, the slag did not foam, which greatly delayed the melting time with all the ensuing consequences (increased melting time, energy consumption, electrodes, refractories, etc.). If, together with the briquettes of the prototype, iron oxides and electrode breakdown were loaded into the furnace, then their melting was carried out similarly to the melting of briquettes of a charge billet (see table).

Таким образом, применение шихтового брикета согласно изобретению для выплавки высококачественной стали обеспечивает раннее (от 700^oC и выше) начале восстановления оксидов железа заготовки благодаря тесному контакту реагентов, кипение ванны по мере ее образования, что позволяет быстро расплавить твердую шихту под вспененным шлаком, ускорить ее нагрев благодаря интенсивному перемешиванию пузырьками монооксида углерода, выделяющимися из ванны, выровнять температуру по объему ванны и дегазировать ее.Thus, the use of the charge briquette according to the invention for smelting stainless steel provides an early (from 700 ^o C and higher) start of reduction of the iron oxides of the workpiece due to close contact of the reagents, boiling the bath as it forms, which allows the solid charge to quickly melt under the foamed slag, accelerate its heating due to intensive mixing with bubbles of carbon monoxide released from the bath, equalize the temperature over the volume of the bath and degass it.

Раннее образование металлической ванны, покрытой вспененным шлаком, позволяет успешно провести операцию дефосфорации металла с удалением из печи самотеком фосфорсодержащего шлака. Дожигание в печи монооксида углерода даст дополнительное тепло, что также способствует более быстрому ведению плавки. The early formation of a metal bath coated with foamed slag allows the metal dephosphorization operation to be successfully carried out with the removal of phosphorus-containing slag from the furnace by gravity. The combustion of carbon monoxide in the furnace will provide additional heat, which also contributes to a more rapid conduct of smelting.

Перечень использованной литературы
1. А.Н. Похвисиев, И.Ю. Кожевников, А.Н. Спектор, Е.Н. Ярхо. Внедоменное получение железа за рубежом. Изд. "Металлургия", М., 1964, с. 330.List of used literature
1. A.N. Pokhvisiev, I.Yu. Kozhevnikov, A.N. Spector, E.N. Yarho. Instantaneous iron production abroad. Ed. "Metallurgy", M., 1964, p. 330.

2. В.Ф. Князев, А.И. Гиммельфарб, А.М. Неменов. Бескоксовая металлургия железа. Изд. "Металлургия", 1972, с. 12-13. 2. V.F. Knyazev, A.I. Gimmelfarb, A.M. Nemenov. Cox-free metallurgy of iron. Ed. "Metallurgy", 1972, p. 12-13.

3. В.И. Трахимович, А.Г. Шалимов "Использование губчатого железа при выплавке стали". М., "Металлургия", 1982, c. 31-32. 3. V.I. Trakhimovich, A.G. Shalimov "The use of sponge iron in steelmaking." M., "Metallurgy", 1982, c. 31-32.

4. Патент Франции N 2338994, C 21 B 13/14, 19.08.77. 4. French patent N 2338994, C 21 B 13/14, 08.19.77.

Claims (6)

1. Шихтовый брикет для производства высококачественной стали, содержащий железо металлическое, оксиды железа, углерод и пустую породу, отличающийся тем, что он содержит указанные компоненты в следующем соотношении, мас.%:
Железо металлическое - 63 - 75
Оксиды железа - 18 - 29
Углерод - 5 - 7,0
Пустая порода - Остальное
при этом отношение углерода к кислороду оксидов железа больше или равно 0,8.1. The charge briquette for the production of stainless steel, containing metallic iron, iron oxides, carbon and waste rock, characterized in that it contains these components in the following ratio, wt.%:
Iron metal - 63 - 75
Iron oxides - 18 - 29
Carbon - 5 - 7.0
Waste rock - rest
the ratio of carbon to oxygen of iron oxides is greater than or equal to 0.8. 2. Способ производства шихтового брикета, включающий нагрев железорудных материалов в присутствии восстановителя, последующее восстановление до определенной степени металлизации и брикетирование, отличающийся тем, что восстановление железорудных материалов ведут до степени металлизации 75 - 85%, а перед брикетированием горячие, частично восстановленные железорудные материалы науглероживают до содержания в них 5 - 7% углерода путем обработки смесью природного газа с непредельными углеводородами, взятых в соотношении (1,85 - 2,15) : 1, соответственно. 2. A method for the production of a charge briquette, including heating iron ore materials in the presence of a reducing agent, subsequent reduction to a certain degree of metallization and briquetting, characterized in that the reduction of iron ore materials is carried out to a metallization degree of 75 - 85%, and before briquetting, hot, partially reduced iron ore materials are carbonized to the content of 5 - 7% carbon in them by treatment with a mixture of natural gas with unsaturated hydrocarbons taken in the ratio (1.85 - 2.15): 1, respectively enno. 3. Способ по п.2, отличающийся тем, что в качестве непредельных углеводородов используют ацетилен. 3. The method according to claim 2, characterized in that acetylene is used as unsaturated hydrocarbons. 4. Способ по п.2, отличающийся тем, что в качестве восстановителя используют углерод, углеродсодержащие материалы или восстановительные газы. 4. The method according to claim 2, characterized in that carbon, carbonaceous materials or reducing gases are used as reducing agent. 5. Способ по любому из пп.2 и 4, отличающийся тем, что в качестве восстановителя используют углерод в виде сажи. 5. The method according to any one of claims 2 and 4, characterized in that carbon is used as a reducing agent in the form of soot. 6. Способ по п. 4, отличающийся тем, что в качестве углеродсодержащих материалов используют уголь, кокс, бой угольных футеровок или нефтяной кокс. 6. The method according to p. 4, characterized in that as carbon-containing materials use coal, coke, the battle of coal lining or petroleum coke.

Images