Результат интеллектуальной деятельности: Шихта для производства задувочного агломерата

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к доменному производству и может быть использовано при производстве специального агломерата для задувки новой доменной печи или после капитальных ремонтов 1-го и 2-го разрядов.

Известна агломерационная шихта, включающая в себя смесь доменного, сталеплавильного и прокатного шламов и колошниковой пыли при следующем соотношении компонентов, масс. %: смесь шламов и колошниковой пыли 6-17; прокатная окалина 8-10; топливо 2-5; известняк 8-14; железорудная часть - остальное и соотношение шламов и колошниковой пыли в смеси 1:(0,8-1,8), соответственно (Пат. 2009221, МПК С22В 1/24, опуб. 15.03.1994 г).

Наиболее близким техническим решением к заявляемому является шихта для производства агломерата, включающая железорудный концентрат, железосодержащий материал, известняк, коксовую мелочь и шлакометаллооксидный концентрат. Соотношение ингредиентов в шихте следующее, масс. %: железосодержащий материал 12-30; известняк 4-9; коксовая мелочь 3-5; шлакометаллооксидный концентрат 7-18; железорудный концентрат - остальное. Крупность шлакометаллооксидного концентрата составляет до 1 мм, а в его состав входит шлакометаллическая смесь от переработки сталеплавильных шлаков - 3-20%, и железорудный полупродукт - остальное. В качестве железосодержащего материала используют колошниковую пыль, шламы доменные и сталеплавильные, окалину, отсевы агломерата и окатышей (Пат. 2345150, МПК С22В 1/14, опуб. 27.01.2009 г).

Однако указанные агломерационные шихты не позволяют получить агломерат, удовлетворяющий требованиям доменного процесса в задувочный период: выход шлака 300-500 кг/т чугуна при соотношении CaO/SiO₂=0,95-1,05.

Задачей изобретения является производство задувочного агломерата, который обеспечит заданные параметры шлакового режима пускового периода работы доменной печи выход шлака в количестве 400-450 кг/т чугуна с основностью CaO/SiO₂=1-1,1. Обеспечение данных параметров позволяет снизить затраты на задувку благодаря экономии кокса и снижения рисков аварийных ситуаций с выводом из строя вспомогательного и основного оборудования. Основные требования к химическому составу агломерата:

1. Fe_общ.=50-53%.

2. Основность CaO/SiO₂≤0,95.

3. Содержание Al₂O₃ не должно превышать 2%.

Поставленная задача решается и технический эффект достигается тем, шихта для производства задувочного агломерата, включающая в себя железосодержащие материалы (железорудный концентрат, аглоруду, металлургические отходы, возврат), известь и коксовую мелочь, дополнительно содержит отвальный или гранулированный доменный шлак крупностью менее 5 мм, при следующем соотношении ингредиентов, масс. %:

В качестве доменного шлака могут быть использованы железистые кварциты крупностью менее 5 мм с содержанием общего железа менее 45%, или силикатный песок 5%, или шунгит крупностью менее 5 мм.

Компонентный состав железосодержащей смеси и их соотношение подбирается исходя из их химического состава в соответствии с требованиями к задувочному агломерату

Анализ научно-технической и патентной литературы показывает отсутствие совпадения отличительных признаков предлагаемого способа с признаками известных технических решений, на основании чего делается вывод о соответствии предлагаемого технического решения. критерию «изобретательский уровень».

Пример конкретного выполнения.

Производство и испытание задувочных агломерата проводили в лабораторных условиях. Агломераты спекали в чаше диаметром 150 мм., высотой 400 мм., состав агломерационных шихт представлен в табл. 1. Шихту для получения опытных агломератов готовили следующим образом: производили набор навесок компонентов шихты; смешивали в течение 2 минут в чашевом грануляторе; увлажняли шихту до влажности около 7%; окомковывали шихту в тарельчатом окомкователе в течение 2-3 минут, добавляя воду до влажности шихты 8-9%; загружали окомкованную шихту в агломерационную чашу; зажигали бумагой и коксовой мелочью. В процессе спекания фиксировали время, температуру отходящих газов и разрежение в коллекторе. Окончание процесса спекания шихты определяли по максимальной температуре отходящих газов.

Таблица 1. Компонентный состав аглошихт (% масс.)

Химический состав компонентов агломерационных шихт представлен в табл. 2.

Таблица 2. Химический состав компонентов аглошихт (% масс.)

Химический состав полученных задувочных агломератов представлен в таблице 3.

Таблица 3. Составы полученных задувочных агломератов

Технический эффект при использовании заявляемого изобретения заключается в том, что снижается содержание железа в готовом продукте, и как следствие увеличивается выхода шлака при проплавке агломерата. Основность получаемого агломерата CaO/SiO₂ поддерживается ≤0,95 с целью обеспечения основности доменного шлака (CaO/SiO₂=0,95-1,1).