способ доменной плавки титано-магнетитов

Формула изобретения

СПОСОБ ДОМЕННОЙ ПЛАВКИ ТИТАНОМАГНЕТИТОВ, включающий введение в шихту шлака, содержащего закись железа, проплавление шихты, выпуск из печи чугуна и титанистого шлака, отличающийся тем, что в качестве шлака, содержащего закись железа, используют первичный мартеновский шлак в количестве 10 30% от массы образующегося в печи титанистого шлака.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при выплавке чугуна в доменных печах.

Известно использование в доменной шихте сталеплавильных шлаков.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ выплавки ванадиевого чугуна, который заключается в введении в шихту мартеновского шлака в количестве 2-3% массы образующегося в доменной печи титанистого шлака. Мартеновский шлак в данном способе используется в качестве флюса и дополнительного источника ванадия в шихте.

Недостатком способа является то, что используется усредненный мартеновский шлак, представляющий смесь первичного и конечного шлака, который не обеспечивает уменьшение потерь чугуна с доменным шлаком на выпуске из печи. Усредненный мартеновский шлак (как и конвертерный), обладая высокой основностью по СаО/SiO₂, имеет температуру плавления (1500-1550^оС) выше, чем у железорудных материалов (около 1460^оС), поэтому не предотвращает образование при плавлении шихты карбонитридов титана, которые обуславливают повышенную вязкость конечного доменного шлака и высокое содержание в нем чугуна на выпуске.

Цель изобретения уменьшение потерь чугуна с доменным шлаком за счет снижения вязкости шлака.

Поставленная цель достигается тем, что в доменную шихту вводят первичный мартеновский шлак в количестве, составляющем 10-30% массы образующегося в доменной печи титанистого шлака.

Добавляемый в доменную шихту первичный мартеновский шлак улучшает процесс шлакообразования в доменной печи и снижает вязкость конечного доменного шлака, за счет чего достигается улучшение разделения продуктов плавки на выпуске из печи и уменьшаются потери чугуна со шлаком. Снижение вязкости доменного шлака происходит в связи с меньшим образованием в печи карбонитридов титана и гренали, что обусловлено благоприятным химическим составом первичного мартеновского шлака, его низкой температурой плавления (1200-1300^оС) и хорошей жидкоподвижностью в расплавленном состоянии. Заявленные пределы расхода первичного мартеновского шлака в доменную шихту, связанные с выходом доменного титанистого шлака, позволяет эффективно использовать добавку для снижения потерь чугуна без снижения эффективности плавки в целом.

Влияние первичного мартеновского шлака на вязкость доменного шлака зависит от соотношения их масс. Заметно оно проявляется при расходе добавки первичного мартеновского шлака в доменную шихту в количестве 10% массы образующегося в печи титанистого шлака. С увеличением расхода добавки вязкость шлака доменного снижается. Но при расходе свыше 30% массы титанистого шлака вязкость конечного доменного шлака понижается незначительно. Кроме того, при большом расходе добавки значительно разубоживается по железу доменная шихта, что снижает эффективность доменной плавки.

Поэтому оптимальным является расход в доменную шихту первичного мартеновского шлака в пределах 10-30% массы образующегося в печи титанистого шлака.

Изобретение иллюстрируется примерами в таблице, где приведены результаты лабораторных плавок, имитирующих выплавку передельного чугуна из титаномагнетитов в доменной печи. Железорудная шихта включала агломерат и окатыши Качканарского ГОКа, выход доменного титанистого шлака составлял 370 кг/т чугуна (базовый вариант). В шихту вводили первичный мартеновский шлак, содержащий, Fe 20-24, FeO 22-25; CaO 23-26; SiO₂ 19-20; MgO 7-9; MnO 7-8; Al₂O₃ 4-5.

При введении в шихту первичного мартеновского шлака в количестве 9 мас. и титанистого шлака (пример 1), вязкость доменного шлака снижается незначительно, в связи с чем концентрация металла в доменном шлаке практически не изменяется.

Повышение расхода первичного мартеновского шлака по предлагаемому способу от 10,22 и 30% (примеры 2,3,4) снижает вязкость доменного шлака от 0,29 до 0,25; 0,22 и 0,19 Па с, соответственно, что обеспечивает снижение концентрации металла в шлаке на выпуске из печи на 28,49 и 70%

Дальнейшее повышение расхода первичного мартеновского шлака от 30 до 35% (пример 5) влияет на снижение вязкости доменного шлака незначительно снижение составляет 0,01 Па с. А поскольку при этом, происходит значительное разубоживание доменной шихты по железу, то повышение расхода добавки свыше 30% массы титанистого шлака нецелесообразно.

Таким образом, введение в доменную шихту первичного мартеновского шлака в количестве 10-30% массы образующегося в доменной печи титанистого шлака, снижает вязкость доменного шлака на выпуске из печи, за счет чего уменьшает потери металла с доменным шлаком по сравнению с известным способом на 42-84% (отн.)