RU2657258C1 - High-temperature magnesium flux for steel-fuel furnace and method of high-temperature magnesium flux producing for steel-fuel furnace - Google Patents
High-temperature magnesium flux for steel-fuel furnace and method of high-temperature magnesium flux producing for steel-fuel furnace Download PDFInfo
- Publication number
- RU2657258C1 RU2657258C1 RU2017113215A RU2017113215A RU2657258C1 RU 2657258 C1 RU2657258 C1 RU 2657258C1 RU 2017113215 A RU2017113215 A RU 2017113215A RU 2017113215 A RU2017113215 A RU 2017113215A RU 2657258 C1 RU2657258 C1 RU 2657258C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- periclase
- carbon
- flux
- chromite
- slag
- Prior art date
Links
- 230000004907 flux Effects 0.000 title claims abstract description 43
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 21
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 12
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 12
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 title claims abstract description 12
- 239000000446 fuel Substances 0.000 title 2
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N Magnesium oxide Chemical compound [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 100
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 claims abstract description 54
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 25
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 claims abstract description 15
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000009628 steelmaking Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims abstract description 9
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000005469 granulation Methods 0.000 claims abstract description 6
- 230000003179 granulation Effects 0.000 claims abstract description 6
- 239000007858 starting material Substances 0.000 claims abstract description 5
- 235000012245 magnesium oxide Nutrition 0.000 claims description 46
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 28
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 22
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 9
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 4
- WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N Trioxochromium Chemical compound O=[Cr](=O)=O WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910000423 chromium oxide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000002893 slag Substances 0.000 abstract description 33
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 18
- 239000006260 foam Substances 0.000 abstract description 11
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 abstract description 8
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 abstract description 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 5
- 239000002994 raw material Substances 0.000 abstract description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 abstract description 3
- UOUJSJZBMCDAEU-UHFFFAOYSA-N chromium(3+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[O-2].[O-2].[Cr+3].[Cr+3] UOUJSJZBMCDAEU-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 238000009851 ferrous metallurgy Methods 0.000 abstract description 2
- QDOXWKRWXJOMAK-UHFFFAOYSA-N dichromium trioxide Chemical compound O=[Cr]O[Cr]=O QDOXWKRWXJOMAK-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 2
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 abstract 1
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 abstract 1
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 abstract 1
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 210000003625 skull Anatomy 0.000 description 14
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N iron oxide Inorganic materials [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 8
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 8
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 8
- 235000012255 calcium oxide Nutrition 0.000 description 5
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 5
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 5
- 235000013980 iron oxide Nutrition 0.000 description 5
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 4
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical class [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 3
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 3
- 229910000514 dolomite Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010459 dolomite Substances 0.000 description 3
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 2
- 229910052810 boron oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 2
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011093 chipboard Substances 0.000 description 2
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 2
- VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N iron(2+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Fe+2] VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- AMWRITDGCCNYAT-UHFFFAOYSA-L manganese oxide Inorganic materials [Mn].O[Mn]=O.O[Mn]=O AMWRITDGCCNYAT-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- PPNAOCWZXJOHFK-UHFFFAOYSA-N manganese(2+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Mn+2] PPNAOCWZXJOHFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 2
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 2
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 2
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 2
- LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N silicon monoxide Chemical class [Si-]#[O+] LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001515 alkali metal fluoride Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 238000010494 dissociation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005593 dissociations Effects 0.000 description 1
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 1
- 150000002222 fluorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000002198 insoluble material Substances 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 238000010309 melting process Methods 0.000 description 1
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- MOWNZPNSYMGTMD-UHFFFAOYSA-N oxidoboron Chemical class O=[B] MOWNZPNSYMGTMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 1
- 238000003908 quality control method Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000007873 sieving Methods 0.000 description 1
- 229910052596 spinel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011029 spinel Substances 0.000 description 1
- 229910052566 spinel group Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
- C21C5/28—Manufacture of steel in the converter
- C21C5/36—Processes yielding slags of special composition
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
- C21C5/52—Manufacture of steel in electric furnaces
- C21C5/54—Processes yielding slags of special composition
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B1/00—Preliminary treatment of ores or scrap
- C22B1/14—Agglomerating; Briquetting; Binding; Granulating
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Geology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Description
Заявляемая группа изобретений относится к области черной металлургии, в частности к составам и способам получения высокомагнезиального флюса, применяемого, преимущественно, в конвертере или электросталеплавильной печи.The claimed group of inventions relates to the field of ferrous metallurgy, in particular to compositions and methods for producing high magnesia flux, used mainly in a converter or electric furnace.
Увеличение объемов производства стали напрямую связано не только с повышением производительности труда, улучшением качественных характеристик продукции, но и экономичностью производства, которая зачастую зависит от стойкости огнеупорной футеровки. Соблюдение таких условий может быть осуществлено, в частности, за счет разработанных модификаторов шлака (флюсов) в сочетании с используемой технологией. В настоящее время именно применение флюсов является одним из самых актуальных и эффективных способов замедления износа футеровки агрегатов. Кроме того, важным моментом является улучшение стабилизации наведения шлаковой пены.The increase in steel production is directly related not only to an increase in labor productivity, an improvement in the quality characteristics of products, but also to the economics of production, which often depends on the resistance of the refractory lining. Compliance with such conditions can be achieved, in particular, due to the developed slag modifiers (fluxes) in combination with the technology used. Currently, it is the use of fluxes that is one of the most relevant and effective ways to slow down the wear of the lining of units. In addition, an important point is to improve the stabilization of the guidance of the slag foam.
Из уровня техники известен флюс для производства стали на основе магнезиальносодержащих пород, включающих оксиды магния, кальция и целевую добавку, взятые при следующем соотношении, мас. %: оксиды магния - 90,00-92,00; оксиды кальция - 2,00-5,00; целевая добавка - остальное, а в качестве исходного сырья для его получения используют гидратную форму магнезиальносодержащих пород (патент №2278168 на изобретение «Высокомагнезиальный флюс», дата подачи 30.12.2004 г., опубликовано 20.06.2006 г.).The prior art flux for the production of steel based on magnesia-bearing rocks, including oxides of magnesium, calcium and the target additive, taken in the following ratio, wt. %: magnesium oxides - 90.00-92.00; calcium oxides - 2.00-5.00; the target additive is the rest, and the hydrated form of magnesia-containing rocks is used as the starting material for its production (patent No. 2278168 for the invention “High magnesian flux”, filing date December 30, 2004, published June 20, 2006).
Известен магнезиальный флюс, включающий смесь шлакообразующих компонентов в виде оксидов магния, алюминия, железа, кремния и кальция, при этом в качестве шлакообразующих компонентов используют ожелезненный доломит с содержанием оксидов магния, алюминия, железа, кремния и кальция при следующем соотношении компонентов, мас. %: оксиды магния - 32,0-33,5; оксиды алюминия - 0,5-0,95; оксиды железа - 2,0-5,0; оксиды кремния - 2,5-3,0; оксиды кальция - остальное.Known magnesia flux, including a mixture of slag-forming components in the form of oxides of magnesium, aluminum, iron, silicon and calcium, while ironized dolomite with the content of oxides of magnesium, aluminum, iron, silicon and calcium is used as slag-forming components in the following ratio of components, wt. %: magnesium oxides - 32.0-33.5; aluminum oxides - 0.5-0.95; iron oxides - 2.0-5.0; silicon oxides - 2.5-3.0; calcium oxides - the rest.
Способ получения данного магнезиального флюса для выплавки стали в конвертере заключается в нагреве и обжиге смеси шлакообразующих компонентов во вращающейся печи, охлаждении полученного флюса, причем в качестве компонентов щлакообразующей смеси используют доломит и оксид железа, при этом массовое соотношение доломита и оксида железа выбирают в пределах 8:1, соотношение величин их фракций, соответственно, в пределах (40-50):1, при этом обжиг смеси ведут при температуре факела природного газа в пределах 1570-1670°С (патент №2205232 на изобретение «Магнезиальный флюс для сталеплавильного производства и способ его получения», дата подачи 11.12.2001 г., опубликовано 27.05.2003 г.).A method of producing this magnesia flux for steelmaking in a converter consists in heating and calcining a mixture of slag-forming components in a rotary kiln, cooling the resulting flux, moreover, dolomite and iron oxide are used as components of a slag-forming mixture, while the mass ratio of dolomite and iron oxide is selected within 8 : 1, the ratio of the values of their fractions, respectively, in the range (40-50): 1, while the mixture is fired at a torch temperature of natural gas in the range 1570-1670 ° C (patent No. 2205232 for the invention agnezialny flux for steelmaking and manufacturing method thereof ", the filing date of 11.12.2001, published on 27.05.2003).
Кроме того, известен сталеплавильный флюс, содержащий оксиды магния, кальция, железа, кремния, алюминия, органические и/или минеральные соединения и углерод и дополнительно введенные оксиды, и/или хлориды, и/или фториды щелочных металлов и гидрокарбонатные формы магния, определяемые в виде потерь при прокаливании при следующем соотношении компонентов, мас. %: оксид кальция - 0,5-10,0; оксид железа - 0,1-8,0; оксид алюминия - 0,1-15,0; оксид кремния - 1,0-8,0; оксиды, и/или хлориды, и/или фториды щелочных металлов - 0,01-5,0; потери при прокаливании - 0,1-30,0; углерод - 0,01-12,0; органические и/или минеральные соединения - 1,0-10,0; оксид магния - остальное.In addition, there is known a steelmaking flux containing oxides of magnesium, calcium, iron, silicon, aluminum, organic and / or mineral compounds and carbon, and additionally introduced oxides and / or chlorides and / or alkali metal fluorides and hydrocarbonate forms of magnesium, as defined in the form of losses during calcination in the following ratio of components, wt. %: calcium oxide - 0.5-10.0; iron oxide - 0.1-8.0; aluminum oxide - 0.1-15.0; silicon oxide - 1.0-8.0; oxides and / or chlorides and / or fluorides of alkali metals - 0.01-5.0; loss on ignition - 0.1-30.0; carbon - 0.01-12.0; organic and / or mineral compounds - 1.0-10.0; magnesium oxide - the rest.
Способ получения вышеуказанного сталеплавильного флюса состоит из смешения обожженных во вращающейся печи магнезиально-содержащих, углеродсодержащих и связующих материалов, брикетирование полученной массы в виде брикетов, при этом в состав шихты дополнительно вводят алюмосодержащие отходы от производства алюминия при следующем соотношении шихтовых материалов, мас. %: обожженные магнезиально-содержащие материалы - 20,0-80,0; углеродсодержащие материалы - 1,0-12,0; связующие материалы - 1,0-6,0; алюмосодержащие отходы от производства алюминия - остальное (патент №2374327 на изобретение «Сталеплавильный флюс и способ его получения (варианты)», дата подачи 26.02.2007 г., опубликовано 27.11.2009 г.).The method of obtaining the above steel smelting flux consists of mixing magnesia-containing, carbon-containing and binder materials burned in a rotary kiln, briquetting the resulting mass in the form of briquettes, while aluminum-containing waste from aluminum production is additionally introduced into the mixture in the following ratio of charge materials, wt. %: calcined magnesia-containing materials - 20.0-80.0; carbon-containing materials - 1.0-12.0; binding materials - 1.0-6.0; aluminum-containing waste from the production of aluminum - the rest (patent No. 2374327 for the invention "Steelmaking flux and method for its production (options)", filing date 02/26/2007, published on 11/27/2009).
Наиболее близким техническим решением к заявляемому составу является сталеплавильный высокомагнезиальный флюс, содержащий оксиды магния, кальция, железа, алюминия и кремния, при этом он дополнительно содержит оксиды бора и марганца при следующем соотношении компонентов на прокаленное вещество, мас. %:The closest technical solution to the claimed composition is a steelmaking high-magnesia flux containing oxides of magnesium, calcium, iron, aluminum and silicon, while it additionally contains boron and manganese oxides in the following ratio of components to calcined substance, wt. %:
при этом флюс может дополнительно содержать 1,0-15% углерода.however, the flux may additionally contain 1.0-15% carbon.
Способ получения сталеплавильного высокомагнезиального флюса заключается в том, что во вращающейся печи обжигают и спекают шихтовую смесь, состоящую из магнезиальносодержащих материалов, затем в обожженную шихтовую смесь подают легирующую добавку, в качестве которой используют борсодержащий материал с добавкой углеродсодержащего материала или без него, смешивают со связующим материалом и осуществляют брикетирование или грануляцию полученной смеси (патент №2524878 на изобретение «Сталеплавильный высокомагнезиальный флюс и способ его получения», дата подачи 27.11.2012 г., дата публикации заявки 10.06.2014 г.).A method of producing a high-magnesia steelmaking flux is that a mixture consisting of magnesia-containing materials is burned and sintered in a rotary kiln, then an alloying additive is fed into the calcined mixture, which is used as a boron-containing material with or without carbon-containing material, mixed with a binder material and carry out briquetting or granulation of the resulting mixture (patent No. 2524878 for the invention "High-magnesia steelmaking flux and its method receipt ”, filing date 11/27/2012, publication date of the application 10.06.2014).
Известные составы магнезиальных флюсов и способы их получения обеспечивают высокую скорость их растворения с формированием магнезиальносодержащих шлаков. Наиболее эффективно их использование в конвертерном процессе, шлаки которого в силу особенностей теплоинерции остаются относительно "холодными" (температура (t) не более 1600°С) в течение всего процесса плавки.Known compositions of magnesia fluxes and methods for their preparation provide a high rate of their dissolution with the formation of magnesia-containing slags. The most effective is their use in the converter process, the slags of which, due to the characteristics of thermal inertia, remain relatively “cold” (temperature (t) not more than 1600 ° C) during the entire melting process.
В случае повышенной температуры шлаков (выше 1650°С), например, при дуговом процессе использование таких флюсов имеет ряд недостатков, в частности высокая скорость растворения приводит к формированию гомогенных жидкоподвижных шлаков, которые не обеспечивают стабилизацию наведения шлаковой пены, а полное растворение флюсов не гарантируют гарнисажеобразования.In the case of elevated temperature of the slag (above 1650 ° C), for example, when using an arc process, the use of such fluxes has several drawbacks, in particular, a high dissolution rate leads to the formation of homogeneous liquid-moving slags, which do not provide stabilization of the guidance of the slag foam, and the complete dissolution of the fluxes does not guarantee skull formation.
Решение задач по стабилизации шлаковой пены и эффективному гарнисажеобразованию может быть осуществлено за счет:The solution of the problems of stabilization of slag foam and effective skull formation can be carried out by:
- введения в состав флюса оксидов хрома в количестве 3,0-8,0% и создания, таким образом, возможности формирования высокотемпературных хромошпинелидов, что приводит к стабильной гетерогенности шлака. Известны свойства хрома и его соединений как повышающие износостойкость изделий, в данном случае гарнисажного слоя при механическом воздействии лома в период завалки его в печь;- introducing chromium oxides into the flux in an amount of 3.0-8.0% and, thus, creating the possibility of the formation of high-temperature chromospinelides, which leads to stable slag heterogeneity. The properties of chromium and its compounds are known as increasing the wear resistance of products, in this case, the skull layer under the mechanical influence of scrap during its filling in the furnace;
- применения в качестве исходного шихтового сырья для высокотемпературного магнезиального флюса плавленых материалов, обеспечивающих оптимальную скорость их растворения с сохранением гетерогенности состава шлака до момента выпуска плавки, что, в свою очередь, способствует формированию устойчивого гарнисажа. Плавленые материалы имеют мелкопористую структуру, обладают повышенной стойкостью в агрессивных средах и при повышенных температурах. Отличительной особенностью плавленых материалов является их высокая плотность и значительная коррозионная стойкость, а при высоких температурах и стойкость к диссоциации.- the use of fused materials as a raw material feedstock for high-temperature magnesia flux, ensuring an optimal dissolution rate while maintaining the slag composition heterogeneity until the smelting is released, which, in turn, contributes to the formation of a stable skull. The fused materials have a finely porous structure, have increased resistance in aggressive environments and at elevated temperatures. A distinctive feature of fused materials is their high density and significant corrosion resistance, and at high temperatures, and resistance to dissociation.
Техническим результатом, на достижение которого направлено заявляемое изобретение, является улучшение стабилизации наведения шлаковой пены, а также повышение эффективного устойчивого гарнисажеобразования.The technical result, the achievement of which the claimed invention is directed, is to improve the stabilization of the guidance of slag foam, as well as to increase the effective stable skull formation.
Указанный технический результат достигается тем, что высокомагнезиальный флюс, включающий оксиды магния, алюминия, железа, кальция, кремния, а также углерод, согласно изобретению дополнительно содержит оксид хрома при следующем содержании компонентов, мас. %:The specified technical result is achieved in that the high-magnesia flux, including oxides of magnesium, aluminum, iron, calcium, silicon, as well as carbon, according to the invention additionally contains chromium oxide in the following components, wt. %:
при этом все оксидные компоненты введены в виде плавленых шихтовых материалов, в качестве которых используют отходы периклазовых, и/или периклазоуглеродистых, и/или периклазохромитовых, и/или хромитопериклазовых, и/или хромитовых огнеупоров, а в качестве углеродсодержащего материала используют периклазоуглеродистые огнеупоры.in this case, all oxide components are introduced in the form of fused charge materials, which are used as waste from periclase and / or periclase-carbon, and / or periclase-chromite, and / or chromite-periclase, and / or chromite refractories, and periclase-carbon refractory is used as a carbon-containing material.
Введение в состав флюса оксидов хрома в заявляемом интервале значений способствует формированию высокотемпературных хромшпинелидов, обладающих способностью к широкому изоморфизму, что позволяет им кристаллизоваться в различных по составу и происхождению структурах в значительном диапазоне параметров, благодаря чему сокращаются механические разрушения и улучшается ошлаковывание.The introduction of chromium oxides into the flux composition in the claimed range of values promotes the formation of high-temperature chrome spinels, which are capable of wide isomorphism, which allows them to crystallize in structures with different composition and origin in a significant range of parameters, which reduces mechanical damage and improves slagging.
Применение перечисленных плавленых огнеупоров замедляет изнашивание в шлаковой области, способствует увеличению стойкости футеровки и раннему образованию шлаковой пены, а также устойчивому гарнисажеобразованию.The use of the listed fused refractories slows down wear in the slag region, increases the lining resistance and early formation of slag foam, as well as a stable skull formation.
Способ получения высокомагнезиального флюса, включающий шихтовку исходных материалов в заданном соотношении для получения шихтовой смеси, основу которой составляют магнезиальносодержащие материалы, осуществление грануляции полученной смеси, согласно изобретению в шихтовую смесь добавляют оксид хрома, при этом все исходные компоненты при шихтовке вводят в виде плавленых шихтовых материалов, в качестве которых используют отходы периклазовых, и/или периклазоуглеродистых, и/или периклазохромитовых, и/или хромитопериклазовых, и/или хромитовых огнеупоров, а в качестве углеродсодержащего материала используют периклазоуглеродистые огнеупоры, грануляцию осуществляют до получения фракций размером 0,0-40,00 мм, после чего проводят ее рассев до технологической фракции 5,0-40,0 мм, при этом фракции размером менее 5,0 мм брикетируют и направляют для дальнейшего гарнисажеобразования и стабилизации шлаковой пены.A method of producing a high magnesia flux, comprising blending the starting materials in a predetermined ratio to obtain a charge mixture, which is based on magnesia-containing materials, granulating the resulting mixture, according to the invention, chromium oxide is added to the charge mixture, while all the starting components are introduced into the charge in the form of fused charge materials , which use waste from periclase, and / or periclase-carbonaceous, and / or periclase-chromite, and / or chromite-periclase, and / or chrome mitite refractories, and periclase-carbon refractories are used as carbon-containing material, granulation is carried out to obtain fractions of a size of 0.0-40.00 mm, after which it is sieved to a technological fraction of 5.0-40.0 mm, while fractions of a size of less than 5 , 0 mm briquetted and sent for further skull formation and stabilization of slag foam.
Способ получения заявляемого высокотемпературного магнезиального флюса состоит из следующих технологических этапов:The method of obtaining the inventive high temperature magnesia flux consists of the following process steps:
- получение исходных шихтовых материалов, в качестве которых используют бывшие в употреблении плавленые периклазовые, периклазоуглеродные, периклазохромитовые и хромитовые огнеупоры, а в качестве углеродосодержащего материала применяют периклазоуглеродистые огнеупоры;- obtaining the initial charge materials, which are used fused periclase, periclase-carbon, periclase-chromite and chromite refractories, and periclase-carbon refractories are used as carbon-containing material;
- рассортировка исходного сырья и экспресс-контроль его качества;- sorting of raw materials and express quality control;
- шихтовка исходных материалов, взятых в заданном соотношении для получения заявляемого в настоящем изобретении химического состава компонентов;- blending of raw materials taken in a predetermined ratio to obtain the chemical composition of the components claimed in the present invention;
- грануляция смеси на щековой дробилке до получения частей размером 0,0-40,0 мм;- granulation of the mixture on a jaw crusher to obtain parts with a size of 0.0-40.0 mm;
- рассев флюса до выделения технологической фракции 5,0-40,0 мм, осуществляемый на грохоте через сито соответствующего размера 5,0-40,0 мм;- sieving of the flux until the separation of the technological fraction of 5.0-40.0 mm, carried out on a screen through a sieve of the appropriate size of 5.0-40.0 mm;
- определение химического состава полученного флюса;- determination of the chemical composition of the obtained flux;
- упаковка готовой продукции в мягкую тару, например мешки типа "биг-бег";- packaging of finished products in soft containers, such as big-bag bags;
- брикетированные фракций с размером менее 5,0 мм и направление полученных брикетов в процесс с целью повышения эффективности гарнисажеобразования и стабилизации шлаковой пены.- briquetted fractions with a size of less than 5.0 mm and the direction of the obtained briquettes in the process in order to increase the efficiency of the skull formation and stabilization of slag foam.
Способ выплавки стали в дуговой сталеплавильной печи (ДСП) включает завалку, нагрев и расплавление металлошихты, присадку шлакообразующих материалов, проведение окислительного рафинирования, продувку ванны кислородом, вспенивание шлака и выпуск полупродукта из печи. При рафинировании, осуществляемом при израсходовании 75-88% электроэнергии на плавку, для формирования на футеровке износоустойчивого гарнисажа в ванну в два этапа вводят высокотемпературный магнезиальный материал - флюс, содержащий не менее 70% MgO в количестве 6,5-10,0 кг/т стали, и оставляют шлак с высокотемпературным магнезиальным флюсом в печи на следующую плавку для формирования магнезиального шлака периода плавления с содержанием 5,1-10,0% MgO. Введение высокотемпературного магнезиального флюса в ванну при высокой температуре и наличии окисленного основного шлака способствует быстрому усвоению оксида магния и образованию тугоплавких магнезиальных шпинелидных соединений, которые, оседая, привариваются на огнеупорной футеровке ДСП при движении вспененного шлака и образуют износостойкий гарнисаж. Сохранение в печи шлака с неусвоенным высокотемпературным гарнисажем и соединениями, обеспечивающими раннее формирование магнезиального шлака периода плавления, способствует увеличению стойкости футеровки и раннему образованию шлаковой пены. Из-за повышенной устойчивости пены магнезиальных шлаков снижается расход электроэнергии на плавку.The method of steel smelting in an electric arc furnace (DSP) involves filling, heating and melting a metal charge, adding slag-forming materials, carrying out oxidative refining, purging the bath with oxygen, foaming slag and releasing the intermediate from the furnace. When refining is carried out when 75-88% of electricity is consumed for melting, in order to form a wear-resistant skull on the lining, a high-temperature magnesia material is introduced into the bath in two stages - flux containing at least 70% MgO in the amount of 6.5-10.0 kg / t steel, and leave the slag with a high-temperature magnesia flux in the furnace for the next heat to form magnesia slag of the melting period with a content of 5.1-10.0% MgO. The introduction of a high-temperature magnesia flux into the bath at a high temperature and the presence of oxidized basic slag promotes the rapid absorption of magnesium oxide and the formation of refractory magnesia spinel compounds, which, when deposited, are welded on the chipboard refractory lining during the movement of foamed slag and form a wear-resistant skull. The preservation of slag in the furnace with an undigested high temperature skull and compounds providing early formation of magnesian slag in the melting period increases the lining resistance and early formation of slag foam. Due to the increased stability of the foam of magnesia slag, the energy consumption for smelting is reduced.
Момент ввода высокотемпературного магнезиального флюса в ДСП определяют при достижении температуры металла 1580-1610°С при израсходовании 75-88% электроэнергии. В случае введения высокотемпературного магнезиального флюса ранее 75% израсходования электроэнергии материал из-за низкой температуры ванны медленно усваивается, при этом его не растворившаяся часть теряется вместе с удаляемым в это же время шлаком. При введении высокотемпературного магнезиального флюса после израсходования 88% электроэнергии материал не успевает полностью усвоиться шлаком из-за ограниченного временного периода, что может привести к налипанию высоковязкой массы нерастворившегося материала на откосах печи во время пуска плавки и изменению профиля рабочего пространства.The moment of entering the high-temperature magnesia flux into the particleboard is determined when the metal temperature reaches 1580-1610 ° C with the consumption of 75-88% of electricity. In the case of the introduction of a high-temperature magnesia flux earlier than 75% of the energy consumption, the material is slowly absorbed due to the low temperature of the bath, while its insoluble part is lost along with the slag removed at the same time. When a high-temperature magnesia flux is introduced after 88% of the energy is consumed, the material does not have time to completely absorb slag due to a limited time period, which can lead to the sticking of a highly viscous mass of insoluble material on the slopes of the furnace during start-up of the melt and a change in the profile of the working space.
Расход высокотемпературного магнезиального флюса на плавку определяют с учетом следующих факторов:The consumption of high temperature magnesia flux for melting is determined taking into account the following factors:
- масса шлака в печи в конце плавки составляет 35-45 кг/т стали;- the mass of slag in the furnace at the end of the heat is 35-45 kg / t of steel;
- из высокомагнезиального материала 30% оксида магния переходит в гарнисаж;- from high-magnesia material 30% of magnesium oxide passes into the skull;
- в результате механического воздействия металлошихты во время ее загрузки, а также термического воздействия электрических дуг из поврежденной футеровки печи и растворения гарнисажа по ходу плавки в шлак поступает MgO в количестве 2-4 кг/т стали. При расходе высокотемпературного магнезиального флюса менее 6,5 кг/т содержание MgO в шлаке периода плавления составит менее 5,1%, что на 30% меньше концентрации насыщения MgO, и может привести к заметной химической эрозии огнеупорной футеровки ДСП. При расходе высокотемпературного магнезиального флюса более 10 кг/т стали содержание MgO в шлаке периода плавления составит более 10%, что из-за низкой температуры ванны превышает концентрацию насыщения, в результате чего образуется шлак с повышенной вязкостью и пониженной дефосфорирующей способностью.- as a result of the mechanical effect of the metal charge during its loading, as well as the thermal effect of electric arcs from the damaged lining of the furnace and dissolution of the skull during melting, MgO in the amount of 2-4 kg / t of steel enters the slag. At a flow rate of high-temperature magnesia flux of less than 6.5 kg / t, the MgO content in the slag of the melting period will be less than 5.1%, which is 30% less than the saturation concentration of MgO, and can lead to noticeable chemical erosion of the chipboard refractory lining. At a flow rate of high-temperature magnesia flux of more than 10 kg / t of steel, the MgO content in the slag of the melting period will be more than 10%, which, due to the low temperature of the bath, exceeds the saturation concentration, resulting in the formation of slag with increased viscosity and reduced dephosphorizing ability.
Предлагаемая к защите группа изобретений позволяет повысить эффективность гарнисажеобразования и обеспечивает стабилизацию наведения шлаковой пены.The group of inventions proposed for protection makes it possible to increase the effectiveness of skull formation and ensures stabilization of the guidance of slag foam.
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017113215A RU2657258C1 (en) | 2017-04-17 | 2017-04-17 | High-temperature magnesium flux for steel-fuel furnace and method of high-temperature magnesium flux producing for steel-fuel furnace |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017113215A RU2657258C1 (en) | 2017-04-17 | 2017-04-17 | High-temperature magnesium flux for steel-fuel furnace and method of high-temperature magnesium flux producing for steel-fuel furnace |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2657258C1 true RU2657258C1 (en) | 2018-06-09 |
Family
ID=62560442
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017113215A RU2657258C1 (en) | 2017-04-17 | 2017-04-17 | High-temperature magnesium flux for steel-fuel furnace and method of high-temperature magnesium flux producing for steel-fuel furnace |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2657258C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2739494C2 (en) * | 2018-10-05 | 2020-12-24 | Общество с ограниченной ответственностью "Сибпроект" | Method of producing high-magnesia modifying flux for steel-smelting slag |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2024836B1 (en) * | 1968-11-12 | 1973-07-13 | Yawata Iron & Steel Co | |
| JPS60245717A (en) * | 1984-05-22 | 1985-12-05 | Nippon Steel Corp | Flux for refining molten steel |
| RU2205232C1 (en) * | 2001-12-11 | 2003-05-27 | Шатохин Игорь Михайлович | Magnesian flux for steelmaking and method of producing the same |
| RU2374327C2 (en) * | 2007-02-26 | 2009-11-27 | Константин Николаевич Демидов | Steel-smelting flux and method of its producing (versions) |
| RU2524878C2 (en) * | 2012-11-27 | 2014-08-10 | Открытое акционерное общество "Уральский институт металлов" | Steel high-magnesia flux and method of its production (versions) |
-
2017
- 2017-04-17 RU RU2017113215A patent/RU2657258C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2024836B1 (en) * | 1968-11-12 | 1973-07-13 | Yawata Iron & Steel Co | |
| JPS60245717A (en) * | 1984-05-22 | 1985-12-05 | Nippon Steel Corp | Flux for refining molten steel |
| RU2205232C1 (en) * | 2001-12-11 | 2003-05-27 | Шатохин Игорь Михайлович | Magnesian flux for steelmaking and method of producing the same |
| RU2374327C2 (en) * | 2007-02-26 | 2009-11-27 | Константин Николаевич Демидов | Steel-smelting flux and method of its producing (versions) |
| RU2524878C2 (en) * | 2012-11-27 | 2014-08-10 | Открытое акционерное общество "Уральский институт металлов" | Steel high-magnesia flux and method of its production (versions) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2739494C2 (en) * | 2018-10-05 | 2020-12-24 | Общество с ограниченной ответственностью "Сибпроект" | Method of producing high-magnesia modifying flux for steel-smelting slag |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100694012B1 (en) | A slag conditioner composition, process for manufacture and method of use in steel production | |
| AU2009234752B2 (en) | Titanium oxide-containing agglomerate for producing granular metallic iron | |
| EP2949765B1 (en) | Composite briquette and method for making a steelmaking furnace charge | |
| JP5525939B2 (en) | Lime-based flux and its manufacturing method | |
| RU2016103760A (en) | FLUXING MATERIAL, METHOD OF ITS PRODUCTION, AGROMERATION MIXTURE AND USE OF SECONDARY METALLURGY SLAG | |
| JP2018501407A (en) | Dephosphorization process from molten metal during the refining process | |
| US10703675B2 (en) | Method for processing steel slag and hydraulic mineral binder | |
| JP4683427B2 (en) | Lime-based refining flux | |
| RU2657258C1 (en) | High-temperature magnesium flux for steel-fuel furnace and method of high-temperature magnesium flux producing for steel-fuel furnace | |
| CA2630236C (en) | Method for manufacturing metallic iron | |
| RU2010145259A (en) | METHOD FOR PRODUCING GRANULAR METAL IRON | |
| KR101691648B1 (en) | Method for recycling heavy metals from stainless steel making dust by utilizing submerged ARC furnace | |
| US3771999A (en) | Slag-making methods and materials | |
| RU2657675C1 (en) | Briquet for obtaining ferrovanadium | |
| RU2645170C1 (en) | Method of steel making in arc-type electric steel making furnace | |
| RU2524878C2 (en) | Steel high-magnesia flux and method of its production (versions) | |
| CN102888482A (en) | Premelting type slagging and dephosphorizing agent with 2CaO.Fe2O3 and CaO.Fe2O3 serving as main phases | |
| Avelar et al. | Recycling practices of crushed MgO-C bricks and dolomite sinter fines used as a slag conditioning additive in the EAF | |
| KR100935612B1 (en) | Method For Recovering High Carbon and Low Carbon Ferro Alloy From Spent Manganese Dust Using Leading Passage | |
| RU2805114C1 (en) | Steel melting method in electric arc furnace | |
| RU2493263C1 (en) | Method of steel making in arc-type steel-making furnace | |
| RU2287018C2 (en) | Method of converter steelmaking process | |
| RU2771888C1 (en) | Method for smelting steel from scrap metal in electric arc furnace | |
| RU2364632C2 (en) | Steel production method | |
| RU2483118C1 (en) | Method of metallising siderite stock for making granular iron and ferro-magnesia slag |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200418 |