RU2114060C1 - Офлюсованный хроморудный агломерат - Google Patents
Офлюсованный хроморудный агломерат Download PDFInfo
- Publication number
- RU2114060C1 RU2114060C1 RU97107375A RU97107375A RU2114060C1 RU 2114060 C1 RU2114060 C1 RU 2114060C1 RU 97107375 A RU97107375 A RU 97107375A RU 97107375 A RU97107375 A RU 97107375A RU 2114060 C1 RU2114060 C1 RU 2114060C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ore
- chrome
- ferrochrome
- chromium
- agglomerate
- Prior art date
Links
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims abstract description 21
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims abstract description 10
- 229910052839 forsterite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- HCWCAKKEBCNQJP-UHFFFAOYSA-N magnesium orthosilicate Chemical compound [Mg+2].[Mg+2].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] HCWCAKKEBCNQJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 7
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 48
- 229910000604 Ferrochrome Inorganic materials 0.000 abstract description 38
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 abstract description 19
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 10
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 abstract description 5
- 229910001021 Ferroalloy Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 28
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N Magnesium oxide Chemical compound [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 27
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 26
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 26
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 14
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 description 13
- 230000008569 process Effects 0.000 description 11
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 9
- WYTGDNHDOZPMIW-RCBQFDQVSA-N alstonine Natural products C1=CC2=C3C=CC=CC3=NC2=C2N1C[C@H]1[C@H](C)OC=C(C(=O)OC)[C@H]1C2 WYTGDNHDOZPMIW-RCBQFDQVSA-N 0.000 description 7
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 6
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 6
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 5
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000006004 Quartz sand Substances 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 4
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 4
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 4
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 3
- 229910052566 spinel group Inorganic materials 0.000 description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000440 bentonite Substances 0.000 description 2
- 229910000278 bentonite Inorganic materials 0.000 description 2
- SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N bentoquatam Chemical compound O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000013980 iron oxide Nutrition 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 1
- 229910000519 Ferrosilicon Inorganic materials 0.000 description 1
- MTCFGRXMJLQNBG-UHFFFAOYSA-N Serine Natural products OCC(N)C(O)=O MTCFGRXMJLQNBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000011874 heated mixture Substances 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N iron(2+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Fe+2] VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 239000011044 quartzite Substances 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 229910052596 spinel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011029 spinel Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Использование: изобретение относится к производству ферросплавов, а именно к материалам для получения феррохрома. Сущность изобретения заключается в том, что офлюсованный хроморудный агломерат содержит хромшпинелид, шлаковую связку и дополнительно форстерит при следующем соотношении компонентов, мас. %: шлаковая связка 20-30; форстерит 5-10, металловключения 0,5-0,9, хромшпинелид - остальное. Технический результат заключается в снижении продолжительности выплавки феррохрома, а также удельного расхода электроэнергии. 2 табл.
Description
Изобретение относится к производству ферросплавов, а именно к материалам для получения феррохрома.
В настоящее время для получения феррохрома всех марок (высокоуглеродистый, среднеуглеродистый и низкоуглеродистый) применяют природную хромовую руду, добытую в рудном карьере или подвергнутую дроблению и сепарации, к которой перед загрузкой в плавильную печь подшихтовывают восстановитель (кокс, ферросиликохром, ферросилиций и т.д.) и флюс (кварцит, известь).
Выбор видов применяемых восстановителей и флюсов зависит от марки получаемого феррохрома. (Рысс М.А. Производство ферросплавов. М.: Металлургия, 1985, с. 199-212).
Недостатками хромовой руды, используемой в качестве основного рудного компонента в составе шихты для выплавки феррохрома, являются:
1. Низкая скорость шлакообразования в процессе выплавки феррохрома вследствие того, что в хромовой руде пустая порода содержится в виде серпентина, содержащего 40-50% MgO и обладающего высокой температурой плавления. Таким образом, наряду с тугоплавкими хромшпинелидами в руде содержится тугоплавкий серпентин, который затрудняет образование жидкой фазы, из которой происходит восстановление хрома.
1. Низкая скорость шлакообразования в процессе выплавки феррохрома вследствие того, что в хромовой руде пустая порода содержится в виде серпентина, содержащего 40-50% MgO и обладающего высокой температурой плавления. Таким образом, наряду с тугоплавкими хромшпинелидами в руде содержится тугоплавкий серпентин, который затрудняет образование жидкой фазы, из которой происходит восстановление хрома.
2. Низкая скорость процесса восстановления хрома из магнезиальной хромовой руды, содержащей более 20% MgO, в ходе выплавки феррохрома в электродуговых и рудовосстановительных печах, что приводит к повышению продолжительности плавки и увеличению удельного расхода электроэнергии для получения феррохрома. В процессе выплавки высокоуглеродистого феррохрома это связано с тем, что кусковая хромовая руда непроницаема для газа CO, который проходит из нижних горизонтов ванны печи через слой шихты. В ходе силикотермического восстановления хрома это связано с тем, что тугоплавкая руда плохо растворяется в шлаковом расплаве и медленно реагирует с восстановителем.
3. Наличие в руде большого количества (более 20%) мелкой фракции (-20 мм) делает шихту непроницаемой для отходящего газообразного монооксида углерода и даже при небольшом содержании влаги (до 4%) процесс плавки сопровождается сильными обвалами около электродов и выбросами значительного количества шихты из ванны печи.
Известны следующие хроморудные материалы для получения феррохрома.
1. Брикеты, состоящие из мелкой хромовой руды, бентонита и воды, диаметром 20 мм (Брикеты для получения высокоуглеродистого феррохрома с низким содержанием серы и высоким содержанием кремния. Японский патент, кл. 10J61, N 49-32165, заявл. 24.01.70, опубл. РЖ "Металлургия", 1975, реф. 5В198 П).
2. Окатыши, состоящие из хромовой руды коксика и бентонита. (Производство окатышей из хромовой руды. Японский патент 10G1, N 49-23448, заявл. 24.07.69, опубл. РЖ "Металлургия", 1975, реф. 3В132 П).
3. Окатыши, состоящие из хромовой руды и углеродистого восстановителя. (Способ получения высокоуглеродистого феррохрома. Патент США, кл. 75-3, N 3849114, заявл. 14.09.73. Опубл. РЖ "Металлургия", 1975, реф. 8В241 П)
4. Полувосстановленные брикеты, состоящие из хромовой руды со степенью восстановления более 30% (Способ получения высокоуглеродистого феррохрома. Японский патент кл. J10177, N 3-2933, опубл. Бюллетень "Изобретения за рубежом", 1992, 1 - 48).
4. Полувосстановленные брикеты, состоящие из хромовой руды со степенью восстановления более 30% (Способ получения высокоуглеродистого феррохрома. Японский патент кл. J10177, N 3-2933, опубл. Бюллетень "Изобретения за рубежом", 1992, 1 - 48).
В качестве прототипа принят агломерат, состоящий из хромовой руды. (Способ производства феррохрома в доменной печи. Патент США, кл. 75/130.5, N 4106929, заявл. 6.12.77, опубл. РЖ "Металлургия", 1979, реф. 5 В227 П).
Недостатки состава агломерата, представленного в качестве прототипа:
1. Агломерат, состоящий из хромовой руды, обладает низкой скоростью шлакообразования в процессе выплавки феррохрома в рудовосстановительных печах вследствие того, что в агломерате, изготовленном из хромовой руды, пустая порода находится в виде серпентина, содержащего 40-50% MgO и обладающего высокой температурой плавления, т.е. наряду с тугоплавкими хромшпинелидами в агломерате содержится тугоплавкий серпентин, который затрудняет образование жидкой фазы, из которой происходит восстановление хрома.
1. Агломерат, состоящий из хромовой руды, обладает низкой скоростью шлакообразования в процессе выплавки феррохрома в рудовосстановительных печах вследствие того, что в агломерате, изготовленном из хромовой руды, пустая порода находится в виде серпентина, содержащего 40-50% MgO и обладающего высокой температурой плавления, т.е. наряду с тугоплавкими хромшпинелидами в агломерате содержится тугоплавкий серпентин, который затрудняет образование жидкой фазы, из которой происходит восстановление хрома.
2. Низкая скорость процесса восстановления хрома из агломерата, изготовленного из магнезиальной хромовой руды, содержащей более 20% MgO. В ходе выплавки феррохрома из такого агломерата в рудовосстановительных печах это обстоятельство приводит к повышению продолжительности плавки и увеличению удельного расхода электроэнергии для получения феррохрома, так как в процессе выплавки высокоуглеродистого феррохрома частицы хромовой руды непроницаемы для газа CO, который проходит из нижних горизонтов ванны печи через слой шихты.
Сущность изобретения заключается в том, что офлюсованный хроморудный агломерат содержит хромшпинелид, шлаковую связку и дополнительно форстерит при следующем соотношении компонентов, мас.%: шлаковая связка 20-30; форстерит 5-10; металловключения 0,5-0,9; хромшпинелид - остальное.
Агломерат обладает открытой и закрытой пористостью, равной 15-25% при соотношении объемов открытой и закрытой пористости 1: (0,1-0,2).
Офлюсованный хроморудный агломерат получают нагревом до температуры 1500-1600oC смеси измельченной хромовой руды, с повышенным содержанием оксида магния (более 20%), мелкого коксика класса крупности не более 5 мм, кварцевого песка, а также мелких фракций отвального шлака высокоуглеродистого феррохрома класса крупности не более 5 мм, содержащего корольки высокоуглеродистого феррохрома. При нагреве смеси происходит взаимодействие серентина, входящего в состав хромовой руды, с кремнеземом и компонентами шлака высокоуглеродистого феррохрома с образованием жидкой фазы, из которой при охлаждении кристаллизуются следующие структурные составляющие: шлаковая связка, форстерит. Хромшпинелид хромовой руды переходит в жидкую фазу и при охлаждении в виде самостоятельной фазы распределен в объеме шлаковой связки и форстерита.
Открытая и закрытая пористость образуется вследствие взаимодействия углерода коксика и карбидов высокоуглеродистого феррохрома, входящего в состав шлака высокоуглеродистого феррохрома, с оксидом железа серпентина и выделения газообразного диоксида углерода (CO2), который частично выходит за пределы и частично остается в объеме нагретой смеси до полного затвердевания смеси.
Обезуглероженные металловключения остаются в агломерате и в процессе выплавки феррохрома усваиваются металлом.
В процессе применения офлюсованного хроморудного агломерата для получения высокоуглеродистого феррохрома повышается скорость процесса восстановления хрома из агломерата, изготовленного из магнезиальной хромовой руды, содержащей более 20% MgO. В ходе выплавки феррохрома из такого агломерата в рудовосстановительных печах снижаются продолжительность плавки и удельный расход электроэнергии для получения феррохрома. В процессе выплавки высокоуглеродистого феррохрома частицы агломерата, обладающие открытой пористостью, проницаемы для газа CO, который проходит из нижних горизонтов ванны печи через слой шихты. Нагретый до высокой температуры CO восстанавливает железо и хром из оксидов, входящих в состав агломерата, за счет чего увеличивается степень и скорость косвенного восстановления.
Закрытая пористость снижает плотность шихты и, как следствие, улучшает теплообмен за счет сокращения потерь тепла через колошник печи и поглощения тепла нагретого отходящего газа без снижения прочностных характеристик агломерата в слое, находящегося в ванне рудовосстановительной печи.
Шлаковая связка 20-30% и форстерит 5-10% в верхних горизонтах ванны печи при температуре 1500-1600oC переходят в жидкое состояние. В жидкой фазе хромшпинелид растворяется, что ускоряет массоперенос при взаимодействии оксидов хрома и железа хромшпинелида с твердым углеродом. Процесс восстановления хрома и железа начинается в верхних слоях ванны печи.
Таким образом, агломерат предложенного состава обладает высокими скоростями шлакообразования в процессе выплавки феррохрома в рудовосстановительных печах и процесса восстановления хрома из агломерата, изготовленного из магнезиальной хромовой руды, содержащей более 20% MgO. В ходе выплавки феррохрома из такого агломерата в рудовосстановительных печах снижаются продолжительность плавки и удельный расход электроэнергии.
Если шлаковой связки менее 20%, то уменьшается прочность агломерата и скорость восстановления хрома твердым углеродом.
Если шлаковой связки более 30%, то происходит расплавление агломерата с образованием большого количества жидкой фазы, из-за чего снижается массоперенос углерода к хромитам.
Если форстерита менее 5% или более 10%, то увеличивается температура плавления шлаковой составляющей и процесс восстановления затягивается.
Промышленное осуществление офлюсованного хроморудного агломерата провели в условиях ОАО "ЧЭМК" на рудовосстановительной печи мощностью 16,5 МВА при выплавке высокоуглеродистого феррохрома.
Для осуществления использовали офлюсованный хроморудный агломерат, приготовленный по трем вариантам из хромовой руды, содержащей 50% Cr2O3 и состоящей из 79,5% хромовых шпинелей и 20,5% серпентина (30% SiO2, 45% MgO), коксика (86% углерода), кварцевого песка (98% SiO2 и шлака высокоуглеродистого феррохрома (30% SiO2, 38% MgO, 15% Al2O, 15% металлических включений высокоуглеродистого феррохрома) путем спекания на агломерационной ленте.
Количество кварцевого песка составляло 10-15% от массы хромовой руды из расчета на получение в смеси с серпентином содержания MgO в пределах 35-40%. Кварцевый песок на 50% заменяли шлаком высокоуглеродистого феррохрома. Содержание компонентов в офлюсованном агломерате по данным петрографического анализа приводится в табл. 1.
Выплавку высокоуглеродистого феррохрома проводили на шихте следующего состава в расчете на одну колошу: офлюсованный хроморудный агломерат 700 кг, коксик 150 кг, возвраты собственного производства 120 кг.
Показатели производства высокоуглеродистого феррохрома приводятся в табл. 2.
Из приведенных данных следует возможность промышленного осуществления использования офлюсованного хроморудного агломерата с улучшением технических показателей производства высокоуглеродистого феррохрома.
Claims (1)
- Офлюсованный хроморудный агломерат, содержащий хромшпинелид и шлаковую связку, отличающийся тем, что дополнительно содержит фостерит и металловключения при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Шлаковая связка - 20 - 30
Форстерит - 5 - 10
Металловключения - 0,5 - 1
Хромшпинелид - Остальноеи
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU97107375A RU2114060C1 (ru) | 1997-05-06 | 1997-05-06 | Офлюсованный хроморудный агломерат |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU97107375A RU2114060C1 (ru) | 1997-05-06 | 1997-05-06 | Офлюсованный хроморудный агломерат |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2114060C1 true RU2114060C1 (ru) | 1998-06-27 |
| RU97107375A RU97107375A (ru) | 1998-11-20 |
Family
ID=20192671
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU97107375A RU2114060C1 (ru) | 1997-05-06 | 1997-05-06 | Офлюсованный хроморудный агломерат |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2114060C1 (ru) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4106929A (en) * | 1976-12-10 | 1978-08-15 | Showa Denko Kabushiki Kaisha | Process for preparing a ferrochromium by using a blast furnace |
-
1997
- 1997-05-06 RU RU97107375A patent/RU2114060C1/ru active
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4106929A (en) * | 1976-12-10 | 1978-08-15 | Showa Denko Kabushiki Kaisha | Process for preparing a ferrochromium by using a blast furnace |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU99112490A (ru) | Способ переработки сталеплавильных шлаков и носителей железа для получения чугуна и экологичных шлаков | |
| KR920004674B1 (ko) | 강의 연속용해공정 | |
| US4731112A (en) | Method of producing ferro-alloys | |
| CN104164530A (zh) | 一种采用电炉吹气冶炼和净化生产铸铁的方法 | |
| RU2518837C2 (ru) | Способ получения вспененного шлака на расплаве нержавеющего металла в конвертере | |
| KR20020032464A (ko) | 합금강 제조용 탈산제 | |
| CA1321075C (en) | Additive for promoting slag formation in steel refining ladle | |
| RU2114060C1 (ru) | Офлюсованный хроморудный агломерат | |
| SU1069632A3 (ru) | Способ получени ферромарганца или ферросиликомарганца | |
| RU2186856C1 (ru) | Композиционная шихта для выплавки легированных сталей | |
| RU2203329C1 (ru) | Способ производства стали в кислородном конвертере | |
| KR100257213B1 (ko) | 크롬 광석의 용융 환원 방법 | |
| US4790872A (en) | Additive for promoting slag formation in steel refining ladle | |
| RU2269577C1 (ru) | Способ получения стали в дуговой электросталеплавильной печи | |
| RU2124566C1 (ru) | Брикетированная смесь для модифицирования серого чугуна | |
| RU2241046C2 (ru) | Способ и использование нитрата кальция для вспенивания шлаков в производстве стали | |
| RU2059014C1 (ru) | Способ производства брикетов для прямого легирования и раскисления стали марганцем | |
| RU2364632C2 (ru) | Способ получения стали | |
| RU2115627C1 (ru) | Шихта для получения высокоуглеродистого феррохрома | |
| Yamagishi et al. | A comprehensive analysis of the furnace interior for high-carbon ferrochromium | |
| RU2139938C1 (ru) | Способ переработки железомарганцевого сырья | |
| RU2087545C1 (ru) | Способ выплавки низкоуглеродистой стали | |
| RU2118375C1 (ru) | Способ передела низкомарганцовистого чугуна в конвертере | |
| RU2203328C1 (ru) | Способ производства стали в кислородном конвертере | |
| RU2144089C1 (ru) | Способ выплавки ванадийсодержащих сталей и сплавов |