Шихта для виробництва чавуну

Шихта для виробництва чавуну, що містить залізорудні матеріали, кокс, флюс та залізорудні брикети, яка відрізняється тим, що до складу залізорудних брикетів входять, мас. %: залізо (загальне) - 45...65, вуглець - 18...25, вапняк - 2...18, при наступному співвідношенні компонентів, кг/т чавуну: залізорудні матеріали 1600-2200 кокс 450-580 флюс 50-100 залізорудні брикети 25-100. Корисна модель належить до металургії, зокрема, до комплексної утилізації дрібних ВІДХОДІВ металургійного виробництва і може бути використана при виплавці чавуну у доменній печі. В процесі виплавки чавуну, сталі, прокату утворюються відходи, що містять окисли заліза та інших металів (прокатна окалина, металургійний шлам, коксовий дріб'язок, пил газоочисток і т.п.). Часто вони мають вигляд пилу І важко піддаються утилізації, тому що пил має тонкодисперсний розмір частинок І просте повернення його у виробничий цикл, як правило, призводить до того, що він знову потрапляє у відходящі газові потоки. Таким чином, тонкодисперсні відходи зі значним вмістом заліза використати проблематично. Для вирішення даного питання застосовують декілька процесів з різним ступенем успіху. Одним з поширених є комплексна утилізація залізовмісних тонкодисперсних відходів металургійного виробництва шляхом їх брикетування з метою повернення до металургійного переділу у вигляді товарної продукції з оптимальним складом. Існуючий спосіб виробництва чавуну полягає у відновленні заліза з його окислів [див. Справочник по элементарной химии. Под ред. А.Т.Пилипенко, Киев, „Наукова думка", 1977. стр.328-331]. В якості сировини цей процес передбачає використання шихти: суміші червоного залізняка - руди з вмістом окислу заліза Fe2O3 або продукту їх збагачення окатишів, агломерату, коксу та флюсу - суміші вапна та піску. Процес відновлення заліза проходить в три етапи за схемою: 3Fe2O3+CO=CO2+2Fe3O4 Fe3O4+CO=CO2+3FeO FeO+CO=CO2+Fe Таким чином, суттєвим недоліком існуючого способу виробництва чавуну є багатостадійність процесу та потреба у використанні великої кількості допоміжних матеріалів, а, отже, незадовільні економічні показники. Відомий спосіб виробництва чавуну [див. п.№57656, Україна, МПК7 С21В5/00, опубл.16.06.2003, Бюл. №6, 2003р.] із використанням шихти, до складу якої входять червоний залізняк (Fe2O3), кокс, флюс та брикети з вмістом заліза в кількості 40% у вигляді FeO. Проте, використання в доменному процесі саме FeO є проблематичним, що пов'язано з його обмеженою кількістю, якої не вистачає для постійного використання при виплавці чавуну. В свою чергу це призводить до заміни FeO на інші залізовмісні компоненти, до складу яких входить Fe2O3, що вимагає додаткових витрат коксу та флюсу на відновлення заліза. Найбільш близькою за технічною сутністю і сукупністю ознак до рішення, що заявляється, є шихта для виробництва чавуну, описана в патенті України №8791 и, опубл.15.06.2005, Бюл. №6, і обрана авторами за прототип. До складу шихти входять залізорудні матеріали, кокс, флюс та залізорудні брикети з наступним співвідношенням компонентів, кг/т чавуну: залізорудні матеріали - 1600-2200, кокс - 450-580, флюс - 50-100, залізорудні брикети - 1,0. Брикети містять, мас. % : залізо (загальне) 45-65, вуглець 118, вапняк 2-18. Автор рішення-прототипу стверджує, що представлений шихтовий матеріал дає можливість CO со ю О) 11548 виробництва, а саме: колошникового пилу, метаздешевити одержання готового продукту за рахулургійного шламу, пилу газоочисток і т.п., дає монок зменшення витрат тепла і шлаку, І саме наявжливість здешевити одержання готового продукту ність у складі брикетів вапняку та вуглецю сприяє за рахунок зменшення витрат тепла і шлаку. Саме економії коксу. Але, порівнюючи співвідношення наявність у складі брикетів вуглецю сприяє віднокомпонентів шихти, де вміст залізорудних брикетів вленню заліза з його окислів, не потребуючи при складає 1,Окг/т чавуну, що практично дорівнює цьому додаткової витрати коксу. нулю, досягти таких результатів неможливо. Це підтверджує простий розрахунок, коли на 1т чавуЗаявлені межі компонентів брикету підібрані ну вносять: залізо загальне 0,45-0,65кг, вуглецю та дослідним шляхом і є оптимальними. вапняку - по 0,18, вміст яких технологія виробницДля збільшення продуктивності доменної печі і тва не бере до уваги. зниження питомої витрати коксу необхідно збільшувати газопроникність стовпа шихти. Це досягаВ основу корисної моделі поставлена задача ється зниженням вмісту в шихті дрібної фракції. удосконалення складу шихти для виробництва Зменшення вмісту дрібної фракції на 1% призвочавуну шляхом зміни її кількісного вмісту. дить до збільшення продуктивності доменної печі Поставлена задача вирішується за рахунок тона 1% і зниження питомої витрати коксу на 0,5% го, що в шихті для виробництва чавуну, що містить [див. Товаровский И.Г. Совершенствование и опзалізорудні матеріали, кокс, флюс та залізорудні тимизация параметров доменного процесса. - М.: брикети, відповідно до корисної моделі, до складу Металургія, 1987. - 193стр.]. залізорудних брикетів входять, мас.%: залізо (загальне) - 45-65, вуглець - 18-25, вапняк -2-18 при Таким чином, застосування шихти, до складу наступному співвідношенні компонентів, кг/т чавуякої входять залізорудні брикети, дає можливість ну: підвищити якість, підняти конкурентоспроможність готового продукту за рахунок зниження його собізалізорудні матеріали 1600-2200 вартості, значно скоротити витрати коксу, а також кокс 450-580 поліпшити екологічний стан навколишнього серефлюс 50-100 довища, перетворивши відходи виробництва в залізорудні брикети 25-100. продукцію для виплавки чавуну. Створення нового шихтового матеріалу для виробництва чавуну із відходів металургійного Комп'ютерна верстка В Мацело Підписне Тираж 26 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул. Глазунова, 1, м Київ - 42, 01601