Композиція кондиціонера шлаку (варіанти), спосіб її одержання та спосіб виробництва сталі (варіанти)

1. Кондиціонер шлаку для застосування при виробництві сталі, який включає за масою суміш і від 2% до 25% зв'язувального матеріалу для зв'язаних агломератів або великих частинок вищезгаданої суміші, вищезгадана суміш включає від 20% до 90% випалених агрегатів, які складаються з частинок менше 8мм, з яких принаймні 30% мають розмір 0,2мм або більше, і містить від 35% до 94% MgO, до 50% шлакоутворюючої вуглецевої домішки і до 50% 2. Кондиціонер шлаку за п.1, легковипаленого магнезиту. який відрізняється тим, що вищезгаданий випалений агрегат включає менші за 8мм частинки випаленого до спікання магнезиту, що містить від 80% до 94% MgO. 2 (19) 1 3 84871 ред, з гідроксиду магнію як продукту реакції з вищезгаданим легковипаленим оксидом магнію. 12. Кондиціонер шлаку за п.1, який відрізняється тим, що вищезгаданий легковипалений магнезит складається з приблизно 80% або більше частинок, менших за 200меш. 13. Кондиціонер шлаку за п.1, який відрізняється тим, що вищезгадана шлакоутворювальна вуглецева домішка має розмір частинок менше 8мм і її вибирають із групи, яка складається з вугілля, металургійного коксу, нафтового коксу та графіту, і вищезгадана суміш також включає сумісний матеріал наповнювача, вибраний з групи, яка складається з карбіду кремнію, феросиліцію, ферохрому, феросилікомарганцю, оксиду заліза, хромової руди, залізної руди, вторинної окалини, вапняку, доломіту та сирого магнезиту. 14. Кондиціонер шлаку за п.1, який відрізняється тим, що вищезгадана шлакоутворювальна вуглецева домішка має розмір частинок, менший за 5мм. 15. Кондиціонер шлаку за п.1, який відрізняється тим, що вищезгадана шлакоутворювальна вуглецева домішка має розмір частинок, менший за 3мм. 16. Кондиціонер шлаку за п.1, який відрізняється тим, що вищезгадана шлакоутворювальна вуглецева домішка має розмір частинок, менший за 1мм. 17. Кондиціонер шлаку за п.1, який відрізняється тим, що вищезгаданий зв'язувальний матеріал є вибраним із групи, яка складається з силікату натрію, лігносульфонату, розчинів лігносульфонату, хлористоводневої кислоти, сірчаної кислоти, хлориду магнію, сульфату магнію, меласи, смоли, гудрону, асфальту, бетоніту, глин та різних придатних для зв’язування смол, вищезгаданий зв'язувальний матеріал включає достатню кількість рідини для утворення суміші, яка піддається пластичному формуванню. 18. Кондиціонер шлаку за п.1, який відрізняється тим, що вищезгаданий зв'язувальний матеріал включає органічні зв'язувальні матеріали. 19. Кондиціонер шлаку за п.1, який відрізняється тим, що вищезгаданий випалений агрегат є вибраним із групи, яка складається з випаленого до спікання доломіту та легковипаленого доломіту й забезпечує джерела компонентів СаО та MgO для шлаку для зниження вмісту сірки в очищеній розплавленій сталі, і вищезгаданий зв'язувальний матеріал є вибраним із групи, яка складається зі смоли, гудрону та асфальту. 20. Кондиціонер шлаку за п.1, який відрізняється тим, що вищезгаданий випалений агрегат включає випалений доломіт, вищезгадану шлакоутворювальну вуглецеву домішку, вибрану з групи, яка складається з нафтового коксу та вугілляантрациту, ви щезгаданий агрегат має форму агломерату для завантаження у сталеплавильну піч. 21. Кондиціонер шлаку за п.1, який відрізняється тим, що вищезгаданий випалений агрегат включає випалений доломіт, вищезгадану шлакоутворювальну вуглецеву домішку, вибрану з групи, яка складається з нафтового коксу та вугілляантрациту, і ви щезгаданий зв'язувальний матері 4 ал, вищезгаданий агрегат є подрібненим до розміру, придатного для нагнітання у сталеплавильну піч. 22. Магнезіально-вуглецевий кондиціонер шлаку для застосування при виробництві сталі, який включає, за масою, суміш відібраних за розміром агрегатів і від 2% до 30% зв'язувального матеріалу для зв’язування вищезгаданих агрегатів, вищезгадана суміш включає від 40% до 80% агрегатів випаленого до спікання магнезиту, які складаються з частинок менше 8 мм, з яких принаймні 30% мають розмір 0,2мм або більше, і містять від 35% до 97% MgO, до 40% легковипаленого магнезиту, від 5% до 50% вуглецевмісного матеріалу, вибраного з групи, яка складається з вугілля, вугілляантрациту, коксу, графі ту та на фтового коксу. 23. Магнезіально-вуглецевий кондиціонер за п.22, який відрізняється тим, що вищезгаданий зв'язувальний матеріал включає воду. 24. Магнезіально-вуглецевий кондиціонер за п.22, який відрізняється тим, що вищезгаданий зв'язувальний матеріал є здатним на хімічну реакцію з одним або більшою кількістю компонентів вищезгаданої суміші. 25. Магнезіально-вуглецевий кондиціонер за п.22, який відрізняється тим, що вищезгаданий зв'язувальний матеріал придатний для зв’язування вищезгаданих агрегатів шляхом адгезії і є вибраним з групи, яка складається зі смоли, гудрону та асфальту. 26. Кондиціонер шлаку за п.22, який відрізняється тим, що вищезгаданий випалений до спікання магнезит має розмір частинок приблизно до 8мм, і принаймні 30% з них є більшими за 0,2мм, і вищезгаданий випалений до спікання магнезит складається з принаймні 80% і не більше, ніж 94% MgO, причому вміст вуглецю у вуглецевмісному матеріалі становить від 78% до 99,8%, і вищезгаданий легковипалений магнезит включає принаймні 80% і не більше 97% MgO. 27. Кондиціонер шлаку за п.26, який відрізняється тим, що вищезгаданий випалений до спікання магнезит має розмір частинок приблизно до 5мм, і принаймні 30% з них є більшими за 0,2мм. 28. Кондиціонер шлаку за п.22, який відрізняється тим, що вищезгаданий випалений до спікання магнезит має розмір частинок приблизно до 3мм, і принаймні 30% з них є більшими за 0,2мм. 29. Кондиціонер шлаку за п.22 який відрізняється тим, що вищезгаданий випалений до спікання магнезит має розмір частинок приблизно до 1мм, і принаймні 30% з них є більшими за 0,2мм. 30. Кондиціонер шлаку за п. 22, який відрізняється тим, що вищезгаданий зв'язувальний матеріал є вибраним із групи, яка складається з силікату натрію, лігносульфонату, розчинів лігносульфонату, хлористоводневої кислоти; сірчаної кислоти, хлориду магнію, сульфату магнію, меласи, смоли, гудрону, асфальту, інших смол, бетоніту та глин. 31. Кондиціонер шлаку за п.22, який відрізняється тим, що вищезгаданий випалений до спікання агрегат, складається з випаленого до спікання доломіту та ви щезгаданої суміші, також включає легковипалений доломіт, вищезгаданий випалений до спікання доломіт та легковипалений доломіт 5 84871 забезпечують джерела компонентів СаО та MgO для шлаку для зниження вмісту сірки в очищеній розплавленій сталі, і вищезгаданий зв'язувальний матеріал є вибраним із групи, яка складається зі смоли, гудрону та асфальту. 32. Кондиціонер шлаку за п.22, який відрізняється тим, що вищезгаданий випалений до спікання магнезит та вищезгаданий легковипалений магнезит одержаний із агрегату випаленого доломіту і змішаний з вищезгаданим вуглецем, вищезгаданий агрегат має форму агломерату для завантаження у сталеплавильну піч. 33. Кондиціонер шлаку за п.22, який відрізняється тим, що вищезгаданий випалений до спікання магнезит та вищезгаданий легковипалений магнезит одержаний із агрегату випаленого доломіту і змішаний з вищезгаданим вуглецем та вищезгаданим зв'язувальним матеріалом, вищезгаданий агрегат подрібнений до розміру, придатного для нагнітання у сталеплавильну піч. 34. Кондиціонер шлаку для застосування при виробництві сталі, який включає, за масою, суміш і від 2% до 25% зв'язувального матеріалу для зв'язаних агломератів або великих частинок вищезгаданої суміші, вищезгадана суміш включає від 20% до 90% випалених агрегатів, які складаються з частинок менше 8мм, з яких принаймні 30% мають розмір 0,2мм або більше, і містить від 35% до 94% MgO, до 50% сумісного матеріалу наповнювача, вибраного з групи, яка складається з карбіду кремнію, феросиліцію, ферохрому, феросилікомарганцю, оксиду заліза, хромової руди, залізної руди, вторинної окалини, вапняку, доломіту та сирого магнезиту, і до 50% легковипаленого магнезиту. 35. Кондиціонер шлаку за п.34, який відрізняється тим, що вищезгаданий випалений агрегат включає менші за 8 мм частинки випаленого до спікання магнезиту, який містить від 80% до 94% MgO. 36. Кондиціонер шлаку за п.34, який відрізняється тим, що вищезгаданий випалений агрегат включає частинки до 6мм. 37. Кондиціонер шлаку за п.34, який відрізняється тим, що вищезгаданий випалений агрегат включає частинки до 3 мм. 38. Кондиціонер шлаку за п.34, який відрізняється тим, що вищезгаданий випалений агрегат включає частинки до 1мм, включаючи дрібні фракції. 39. Кондиціонер шлаку за п.34, який відрізняється тим, що вищезгаданий випалений агрегат включає випалений до спікання доломіт, що містить понад 35% і менше, ніж 50% MgO, і розмір частинок є меншим за 8мм. 40. Кондиціонер шлаку за п.34, який відрізняється тим, що ви щезгаданий легковипалений магнезит має розмір частинок, менший за 100меш, і містить понад 85% MgO, і вищезгаданий зв'язувальний матеріал включає від 5% до 30% води, яка утворює корисний зв'язок, який складається, насамперед, з гідроксиду магнію як продукту реакції з вищезгаданим легковипаленим оксидом магнію. 41. Кондиціонер шлаку за п.34, який відрізняється тим, що ви щезгаданий легковипалений магне 6 зит має розмір частинок, менший за 200меш, і складається з приблизно 80% або більше частинок, менших за 200меш. 42. Кондиціонер шлаку за п.34, який відрізняється тим, що вищезгаданий зв'язувальний матеріал є вибраним із групи, яка складається з силікату натрію, лігносульфонату, розчинів лігносульфонату, хлористоводневої кислоти, сірчаної кислоти, хлориду магнію, сульфату магнію, меласи, смоли, гудрону, асфальту, бетоніту, глин та різних придатний для зв’язування смол, вищезгаданий зв'язувальний матеріал включає достатню кількість рідини для утворення суміші, яка піддається пластичному формуванню. 43. Кондиціонер шлаку за п.34, який відрізняється тим, що вищезгаданий зв'язувальний матеріал включає органічні зв'язувальні матеріали. 44. Кондиціонер шлаку за п.34, який відрізняється тим, що вищезгаданий випалений агрегат є вибраним із групи, яка складається з випаленого до спікання доломіту та легковипаленого доломіту й забезпечує джерела компонентів СаО та MgO для шлаку для зниження вмісту сірки в очищеній розплавленій сталі, і вищезгаданий зв'язувальний матеріал є вибраним із групи, яка складається зі смоли, гудрону та асфальту. 45. Спосіб одержання кондиціонера шлаку для застосування при виробництві сталі, який включає етапи вибору за масою суміші відібраних за розміром агрегатів та від 2% до 30% зв'язувального матеріалу для зв’язування вищезгаданих агрегатів, вищезгадана суміш включає від 40% до 80% агрегатів випаленого до спікання магнезиту, які складаються з частинок менше 8мм, з яких принаймні 30% мають розмір 0,2мм або більше, і містять від 35% до 94% MgO, до 40% легковипаленого магнезиту, від 5 % до 50% вуглецевмісного матеріалу, вибраного з групи, яка складається з вугілля, коксу, графіту та нафтового коксу, і пресування вищезгаданої суміші під достатньо високим тиском для одержання сформованих брикетів принаймні 30´30´10мм. 46. Спосіб за п.45, який відрізняється тим, що вищезгадані одержані сформовані брикети мають розмір принаймні 40´40´20мм. 47. Спосіб за п.45, який відрізняється тим, що вищезгадані одержані сформовані брикети мають розмір принаймні 60´40´20 мм. 48. Спосіб за п.45, який відрізняється тим, що вищезгадані одержані сформовані брикети мають розмір принаймні 70´50´40 мм. 49. Спосіб за п.45, який відрізняється тим, що вищезгаданий спосіб також включає етапи змішування вибраної партії вищезгаданої суміші у змішувачі та вибір машини, здатної формувати брикети, які складаються з вищезгаданої суміші, із групи, яка складається з машини для брикетування, механічного преса, гідравлічного преса, фрикційного гвинтового преса, ротаційного преса, нахиленого грануляційного диска та екструдера для утворення агломератів суміші, одержаної з вищезгаданого змішувача. 50. Спосіб виробництва сталі в електричній печі, який включає етапи одержання високовапнистого кальцієвосилікатного шлаку під час періоду роз 7 84871 плавлення та періоду очищення плавки сталі з утворенням пустої породи в електричній сталеплавильній печі, введення кондиціонера шлаку, який складається, за масою, з суміші і від 2% до 25% зв'язувального матеріалу для зв'язування агломератів або великих частинок вищезгаданої суміші, ви щезгадана суміш включає від 20% до 90% випалених агрегатів, які складаються з частинок менше 8мм, з яких принаймні 30% мають розмір 0,2мм або більше, і містять від 35% до 94% MgO, до 50% шлакоутворюючої вуглецевої домішки і до 50% легковипаленого магнезиту, у ви щезгадану електричну сталеплавильну піч у кількості, необхідній для підвищення рівня MgO у вищезгаданому високовапнистому кальцієвосилікатному шлаку до рівня від 5% до 22%, здатного забезпечити, таким чином, сметаноподібну структуру шлаку, яка не допускає вилуговування розчинного MgO, утворення піни для збільшення об'єму шлаку та захисного вкривання вогнетривких бокових стінок вищезгаданої електричної сталеплавильної печі. 51. Спосіб за п.50, який відрізняється тим, що вищезгаданий кондиціонер шлаку вводять у кількості, достатній для підвищення рівня MgO у вищезгаданому високовапнистому кальцієвосилікатному шлаку до 18%. 52. Спосіб за п.50, який відрізняється тим, що вищезгаданий кондиціонер шлаку вводять у кількості, достатній для підвищення рівня MgO у вищезгаданому високовапнистому кальцієвосилікатному шлаку до 22%, коли співвідношення СаО та SiO2 є нижчим за 1,5. 53. Спосіб за п.50, який відрізняється тим, що вищезгаданий кондиціонер шлаку додають поетапно протягом усі х фаз розплавлення та очищення у процесі функціонування вищезгаданої електричної печі. 54. Спосіб за п.53, який відрізняється тим, що включає етап завантаження залізовмісного металу з двома різними інтервалами часу у ви щезгадану електричну піч, і 20%-80% вищезгаданого кондиціонера шлаку завантажують під час першого з вищезгаданих двох інтервалів часу, і 20 %-80 % вищезгаданого кондиціонера шлаку завантажують під час другого з вищезгаданих двох інтервалів часу. 55. Спосіб за п.53, який відрізняється тим, що вищезгаданий кондиціонер шлаку вводять на вищезгаданому етапі введення розрахованої маси вищезгаданого кондиціонера шлаку, включаючи введення принаймні 20% від розрахованої кількості кондиціонера шлаку під час нагрівання залізовмісного металу у ви щезгаданій печі. 56. Спосіб виробництва сталі в електричній печі, який включає етапи одержання високовапнистого кальцієвосилікатного шлаку протягом періоду розплавлення та періоду очищення плавки сталі з утворенням пустої породи в електричній сталеплавильній печі, введення кондиціонера шлаку, який включає, за масою, суміш відібраних за розміром агрегатів і від 2% до 30% зв'язувального матеріалу для зв’язування вищезгаданих агрегатів, вищезгадана суміш включає від 40% до 80% випаленого до спікання магнезиту, який склада 8 ється з частинок менше 8мм, з яких принаймні 30% мають розмір 0,2мм або більше, і містить від 35% до 94% MgO, до 40% легковипаленого магнезиту, від 5% до 50% вуглецевмісного матеріалу, вибраного з групи, яка складається з вугілля, коксу, графіту та нафтового коксу, у ви щезгадану електричну сталеплавильну піч у кількості, необхідній для підвищення рівня MgO у вищезгаданому високовапнистому кальцієвосилікатному шлаку до 5%-22% і забезпечення, таким чином, сметаноподібної структури шлаку, яка не допускає вилуговування розчинного MgO, утворення піни для збільшення об'єму шлаку та захисного вкривання вогнетривких бокових стінок вищезгаданої електричної сталеплавильної печі. 57. Спосіб за п.56, який відрізняється тим, що вищезгаданий кондиціонер шлаку вводять у кількості, достатній для підвищення рівня MgO у вищезгаданому високовапнистому кальцієвосилікатному шлаку до 18%. 58. Спосіб виробництва сталі в електричній печі за п.56, який відрізняється тим, що вищезгаданий кондиціонер шлаку вводять у кількості, достатній для підвищення рівня MgO у вищезгаданому високовапнистому кальцієвосилікатному шлаку до 14%, коли співвідношення СаО та SiO2 становить від 1,8 до 2,1. 59. Спосіб виробництва сталі, який включає етапи завантаження залізовмісного металу, який має високий вміст кремнію, в електричну піч, нагрівання вищезгаданої електричної печі протягом періоду часу, доста тнього для розплавлення та зневуглецювання вищезгаданого залізовмісного завантаженого матеріалу й утворення верхнього шару кремнистого шлаку, розрахунку загальної маси кондиціонера шлаку, достатньої для забезпечення вмісту MgO понад 5% у вищезгаданому захисному вер хньому шарі шлаку під час завершення очищення вищезгаданого залізовмісного завантаженого матеріалу у вищезгаданій електричній печі, вищезгаданий кондиціонер шлаку включає, за масою, суміш і від 2% до 25% зв'язувального матеріалу для зв'язування агломератів або великих частинок вищезгаданої суміші, вищезгадана суміш включає від 20% до 90% випалених агрегатів, які складаються з частинок менше 8мм, з яких принаймні 30% мають розмір 0,2мм або більше, і містять від 35% до 94% MgO, до 50% шлакоутворюючої вуглецевої домішки й до 50% легковипаленого магнезиту, компенсації спорідненості до MgO через кремнисту композицію шлаку, утворену під час вищезгаданого розплавлення та зневуглецювання вищезгаданого залізовмісного завантаженого матеріалу шля хом введення розрахованої маси вищезгаданого кондиціонера шлаку у ви щезгадану електричну піч під час розплавлення та зневуглецювання вищезгаданого залізовмісного завантаженого матеріалу для утворення збагаченого на MgO захисного шлаку і спінювання вищезгаданого збагаченого на MgO захисного шлаку, забезпечуючи захисне вкривання стінок вищезгаданої електричної печі. 60. Спосіб за п.59, який відрізняється тим, що розрахована загальна маса кондиціонера шлаку є 9 84871 достатньою для забезпечення вмісту MgO від 7% до 14%. 61. Спосіб за п.59, який відрізняється тим, що вищезгаданий залізовмісний метал включає висококремнистий метал. 62. Спосіб за п.59, який відрізняється тим, що вищезгаданий залізовмісний метал включає джерела заліза з високим вмістом оксиду кремнію. 63. Спосіб за п.59, який відрізняється тим, що вищезгадана електрична піч включає вогнетривке облицювання на основі MgO. 64. Спосіб за п.59, який відрізняється тим, що вищезгаданий залізовмісний метал є вибраним із групи, яка складається з брухту, розплавленого заліза, прямовідновленого заліза, чавуну та дрібних фракцій котельного винесення. 65. Спосіб за п.59, який відрізняється тим, що також включає етап завантаження легуючих матеріалів у вищезгадану електричну піч для вироблення потрібного сорту нержавіючої сталі, і що вищезгаданий етап розрахунку загальної маси кондиціонера шлаку є достатнім для забезпечення вмісту MgO від 12% до 21% та кінцевого співвідношення СаО та SiO2 менше, ніж 1,8, і тим, що вміст вуглецю є достатнім для поліпшення кінцевого вмісту металевих хрому та кремнію у сталі шляхом відновлення оксидів хрому та кремнію. 66. Спосіб за п.59, який відрізняється тим, що вищезгаданий кондиціонер шлаку додають поетапно протягом усі х фаз розплавлення та очищення у процесі функціонування вищезгаданої електричної печі. 67. Спосіб за п.66, який відрізняється тим, що вищезгаданий етап завантаження включає завантаження залізовмісного металу з двома різними інтервалами часу у вищезгадану електричну піч, і 20%-80% вищезгаданого кондиціонера шлаку завантажують під час першого з вищезгаданих двох інтервалів часу, і 20%-80% вищезгаданого кондиціонера шлаку завантажують під час другого з вищезгаданих дво х інтервалів часу. 68. Спосіб за п.66, який відрізняється тим, що вищезгаданий кондиціонер шлаку, який вводять на вищезгаданому етапі введення розрахованої маси вищезгаданого кондиціонера шлаку, включає введення принаймні 20% від розрахованої кількості кондиціонера шлаку під час нагрівання залізовмісного металу у вищезгаданій печі. 69. Спосіб виробництва сталі, який включає етапи завантаження залізовмісного металу, який має високий вміст кремнію, в електричну піч, нагрівання вищезгаданої електричної печі протягом періоду часу, достатнього для зневуглецювання вищезгаданого залізовмісного завантаженого матеріалу й утворення верхнього шару кремнистого шлаку, розрахунку загальної маси кондиціонера шлаку, достатньої для забезпечення вмісту MgO понад 5% у вищезгаданому захисному верхньому шарі шлаку під час завершення очищення вищезгаданого залізовмісного завантаженого матеріалу у вищезгадану електричну піч, вищезгаданий кондиціонер шлаку включає, за масою, суміш відібраних за розміром агрегатів і від 2% до 30% зв'язувального матеріалу для зв’язування вищезгаданих агрегатів, вищезгадана суміш включає від 40%до 10 80% випаленого до спікання магнезиту, який складається з частинок менше 8мм, з яких принаймні 30% мають розмір 0,2мм або більше, і містить від 35% до 94% MgO, до 40% легковипаленого магнезиту, від 5% до 50% вуглецемісного матеріалу, вибраного з групи, яка складається з вугілля, вугілля-антрациту, коксу, графіту та нафтового коксу, компенсації спорідненості до MgO через кремнисту композицію шлаку, утворену під час вищезгаданого розплавлення та зневуглецювання вищезгаданого залізовмісного завантаженого матеріалу, шляхом введення розрахованої маси вищезгаданого кондиціонера шлаку у ви щезгадану електричну піч під час розплавлення та зневуглецювання вищезгаданого залізовмісного завантаженого матеріалу для утворення збагаченого на MgO захисного шлаку і спінювання вищезгаданого збагаченого на MgO захисного шлаку, забезпечуючи захисне вкривання стінок вищезгаданої електричної печі. 70. Спосіб за п.69, який відрізняється тим, що вищезгаданий етап завантаження залізовмісного металу включає завантаження принаймні 10% і не більше 60% розплавленого заліза, а решта складається здебільшого з металевого брухту. 71. Спосіб за п.69, який відрізняється тим, що розрахована загальна маса кондиціонера шлаку є достатньою для забезпечення вмісту MgO від 7% до 14%. 72. Спосіб за п.69, який відрізняється тим, що вищезгаданий залізовмісний метал включає висококремнистий метал. 73. Спосіб за п. 69, який відрізняється тим, що вищезгаданий залізовмісний метал включає джерела заліза з високим вмістом оксиду кремнію. 74. Спосіб за п.69, який відрізняється тим, що вищезгадана електрична піч включає вогнетривке облицювання на основі MgO. 75. Спосіб за п.69, який відрізняється тим, що вищезгаданий залізовмісний метал є вибраним із групи, яка складається з брухту, розплавленого заліза, прямовідновленого заліза, чавуну та дрібних фракцій котельного винесення. 76. Спосіб за п.69, який відрізняється тим, що також включає етап завантаження легуючих матеріалів у вищезгадану електричну піч для вироблення потрібного сорту нержавіючої сталі, та що вищезгаданий етап розрахунку загальної маси кондиціонера шлаку є достатнім для забезпечення вмісту MgO від 12% до 21% і кінцевого співвідношення СаО та SiO2 менше, ніж 1,8, і вміст вуглецю є достатнім для поліпшення виходу металевих хрому та кремнію у сталі шляхом відновлення оксидів хрому та кремнію. 77. Спосіб за п. 69, який відрізняється тим, що вищезгаданий кондиціонер шлаку додають поетапно протягом усі х фаз розплавлення та очищення у процесі функціонування вищезгаданої електричної печі. 78. Спосіб за п.77, який відрізняється тим, що вищезгаданий етап завантаження включає завантаження залізовмісного металу з двома різними інтервалами часу у вищезгадану електричну піч, і 20%-80% вищезгаданого кондиціонера шлаку завантажують під час першого з вищезгаданих двох інтервалів часу, і 20%-80% вищезгаданого конди 11 84871 12 ціонера шлаку завантажують під час другого з вищезгаданих дво х інтервалів часу. 79. Спосіб за п.77, який відрізняється тим, що вищезгаданий кондиціонер шлаку вводять на вищезгаданому етапі введення розрахованої маси вищезгаданого кондиціонера шлаку, включаючи введення принаймні 20% від розрахованої кількості кондиціонера шлаку під час нагрівання залізовмісного металу у ви щезгаданій печі. 80. Спосіб виробництва нержавіючої сталі, який включає етапи часткового очищення розплаву завантаженої сталі, що має вибрані легуючі матеріали, в електродуговій печі, перенесення частково очищеної завантаженої сталі до аргонокисневого зневуглецьовувального резервуара, приведення в дію зневуглецьовувального резервуара для досягнення остаточного очищення завантаженої сталі, включаючи введення кондиціонера шлаку, який включає, за масою, суміш і від 2% до 25% зв'язувального матеріалу для зв'язування агломератів або великих частинок вищезгаданої суміші, вищезгадана суміш включає від 20% до 90% випалених агрегатів, які складаються з частинок менше 8мм, з яких принаймні 30% мають розмір 0,2мм або більше, і містить від 35% до 94% MgO, до 50% шлакоутворюючої вуглецевої домішки та до 50% легковипаленого магнезиту. 81. Спосіб виробництва нержавіючої сталі, який включає етапи часткового очищення розплаву завантаженої сталі, що має вибрані легуючі матеріали, в електродуговій печі, перенесення частково очищеної завантаженої сталі до аргонокисневого зневуглецьовувального резервуара, приведення в дію зневуглецьовувального резервуара для досягнення остаточного очищення завантаженої сталі, включаючи введення кондиціонера шлаку, який включає, за масою, суміш відібраних за розміром агрегатів і від 2% до 30% зв'язувального матеріалу для зв’язування вищезгаданих агрегатів, вищезгадана суміш включає від 40 % до 80 % випаленого до спікання магнезиту, який складається з частинок менше 8мм, з яких принаймні 30% мають розмір 0,2мм або більше, і містить від 35% до 94% MgO, до 40% легковипаленого магнезиту, від 5% до 50% вуглецевмісного матеріалу, вибраної з групи, яка складається з вугілля, вугілляантрациту, коксу, графі ту та на фтового коксу. Даний винахід стосується композиції, яку застосовують для виробництва сталі, тобто композиції кондиціонера шлаку, способу одержання такого кондиціонера шлаку та способу виробництва сталі, включаючи нержавіючу сталь, в електричній печі з застосуванням такого кондиціонера шлаку. Галузь винаходу: до 1960 року силікатну цеглу широко застосовували для вогнетривкого облицювання сталеплавильних печей, таких як мартенівські або електричні печі. Шлак, який утворюється у процесі виробництва сталі, має високий вміст діоксиду кремнію (SiO2), загальновідомого як кремнезем. Шлак був кислотним для хімічної сумісності з силікатною цеглою вогнетривкого облицювання для забезпечення прийнятного терміну служби облицювання. Вимоги щодо підвищення якості та виробництва сталі на початку 1960-х років призвели до підвищення робочих температур печей за прийнятні межі для робочих температур силікатної цегли у вогнетривкому облицюванні і, таким чином, знизили термін служби вогнетривкого облицювання. Хімічно кислотні кремнеземні облицювання у мартенівських та електричних сталеплавильних печах замінювали хімічно основними облицюваннями, виконаними з матеріалів на основі оксиду магнію, MgO, та оксиду кальцію, CaO. Облицювання були, головним чином, у формі цеглин, розчинів та інших гранульованих формах матеріалів для ремонту. Навіть у нових печах Лінца-Донавіца, або киснево-конвертерних печах, які з'явилися наприкінці 1950-х років, почали виробляти сталь з основними облицюваннями печі, MgO та CaO. Високотемпературні й хімічно основні матеріали облицювання складалися з випаленого доломіту та/або випаленого до спікання магнезиту, в яких основною сполукою є оксид магнію (MgO) з певним рівнем природних забруднювачів. Вжите авторами хімічне позначення MgO стосується продуктів, видобути х шляхом випалу природної магнезитової руди в печі, причому один продукт під назвою легко випалений магнезит отримав свою назву від звичайного процесу випалу р уди при температурі близько 2000°F протягом потрібного періоду часу, а другий продукт під назвою випалений до спікання магнезит отримав свою назву від звичайного процесу випалу руди при температурі близько 3000°F протягом потрібного періоду часу. Сполука MgO після випалу до спікання утворює помітний кристал, периклаз, який є хімічно стійким до високовапнистого матеріалу (CaO), що містить шлак печі. Також застосовували у композиціях з вогнетривкою цеглою на основі MgO хромову руду, яку додавали для термостійкості облицювань в електродугови х та мартенівських печах. Практика застосування хімічно основних облицювань викликала хімічні зміни у шлаку, який плаває на поверхні сталі. Хімічні зміни полягали у збільшенні вмісту вапна (CaO) у шлаку для хімічної сумісності з матеріалами вогнетривкого облицювання. Крім того, високий вміст CaO основного шлаку поліпшував необхідну металургійну функцію збирання непотрібних забруднювачів з ванни рідкої сталі. До цих забруднювачів, які краще видаляються основним шлаком, належать сірка, фосфор та кремній, залежно від сорту сталі, яку виробляють. На початку 1960-х років, коли термін служби облицювання у киснево-конвертерній печі зазвичай становив від 400 до 1200 плавок, спостерігали, що шлак наприкінці процесу виробництва сталі містив від 5% до 7% оксиду магнію. Спеціалісти в галузі виробництва сталі знали, що склад шлаку є пов'язаним з терміном служби вогнетривкого матеріалу. З фазових діаграм видно, що оксид магнію є розчинним у рідкому шлаку на основі силікату кальцію, і що рівень розчинності залежить 13 84871 насамперед від співвідношення CaO та SiO2 ("C/S"), який зазвичай називають вапнянокремнеземним співвідношенням. Коли вапнянокремнеземне співвідношення у композиції шлаку наприкінці плавки ставало більшим, ніж 2/1, виявлялося, що шлак має хімічний дисбаланс, подолання якого який вимагає приблизно 7% MgO. Існує зв'язок між спрацюванням матеріалу облицювання та вмістом MgO у шлаку. Матеріали для ремонту облицювання печі мають високий вміст MgO і стають витратними донорами бракуючої кількості розчиненого MgO у шлаку, а пошкодження облицювання обмежувало кампанію конвертера 400-1200 плавками. Сталевари, які додавали випалений вапняк для СаО-компонента в основному шлаку, почали додавати випалений доломіт або суміш випаленого вапняку та випаленого доломіту для забезпечення не лише CaO, але й MgO як домішки до шлаку для задоволення потреби у Mg O у шлаку. Термін служби вогнетривкого облицювання подовжився, але спрацювання залишилося проблемою, яка вимагала частого переоблицювання вогнетривким матеріалом, що призупиняло виробництво сталі. У 1980-і роки термін служби облицювання резервуарів кисневих конвертерів збільшили завдяки зміні складу шлаку для виробництва сталі шляхом збільшення вмісту MgO, який зробив шлак більш в'язким. У даний час завдяки в'язкості шлаку в поєднанні з повітродувними можливостями кисневого конвертера започатковано практику, яку називають сплеском шлаку. Покриття з в'язкого вогнетривкого шлаку, який нагнітають на стінки печі, захищає облицювання резервуара від надмірного спрацювання і практикується майже після кожної плавки. Процес виробництва сталі здійснюють, застосовуючи відновлене шлакове покриття на вогнетривкому облицюванні після кожної плавки. Цей спосіб шлакового покриття збільшує термін служби облицювання у деяких випадках до більш ніж 10000 плавок у киснево-конвертерних печах, і робилися спроби застосування подібного способу шлакового покриття в електродугових печах. У [Патенті США №6,514,312, виданому 4 лютого 2003p.], міститься розкриття способу сплеску шлаку для резервуарів кисневих конвертерів. Хоча доломіт був основним джерелом MgO для шлаку, термін служби облицювання печі залишався відносно коротким, а витрата матеріалу для ремонту печі була відносно високою. Випалений до спікання магнезит замінював певну кількість доломітованого вапна як джерела MgO у деяких видах шлаку для печей наприкінці 1990-х років. Випалений до спікання магнезит додатково завантажували у піч як відносно грубий матеріал, як правило, 15x3мм, для мінімізації кількості пилу, який утворюється під час обробки та завантаження матеріалу. Включення дрібніших частинок випаленого до спікання магнезиту було визнано неефективним і дорогим, оскільки дрібні частинки видуваються з печі витяжним пристроєм. Для вкривання облицювання печі з метою подовження терміну служби і для подвоєння подовженого терміну служби облицювання у резервуарі кисневого конвертера вимагається певна форма 14 сплеску для кидання згущеного шлаку на стінки печі. Джерелом газу для сплеску був кисень, який закачували у ванну шлаку на межі з твердим дрібним матеріалом, що містить вуглець, як правило, нафтовим коксом, вугіллям або коксом. Передбачається, що вуглець реагує з киснем (випал або окиснення) або реагує з FeO у шлаку для утворення CO та СО2. Гази, утворені шляхом цих реакцій, створюють ефект вивільнення газових бульбашок у шлак, що збільшує об'єм шлаку і утворює матеріал, який нині називають пінистим шлаком. Пінистий шлак допомагає до певної міри вкривати стінки печі і додатково зменшує спрацювання облицювання. Було визнано певні поліпшення, які вважають економічними на багатьох сталеливарних заводах. Однак, навіть з цими поліпшеннями термін служби облицювання з вогнетривкої цегли рідко перевищує 4-8 тижнів. Протягом кампанії печі вимагається латання у багатьох місцях. Ма теріал для відновлення дна та схилів, зазвичай у формі гранул випаленого до спікання магнезиту, витрачають у кількості від 2 до 8 фунтів на тонну виплавленої сталі. Крім того, дуже дорогі напилювані матеріали для ремонту, також на основі випаленого до спікання магнезиту, і навіть більш очищений синтетичний периклаз, витрачаються у кількості від 2 до 8 фунтів на тонну виплавленої сталі. Матеріал для ремонту, такий як напилювані суміші на основі MgO, гранульовані матеріали для дна та схилів, хоча їх використання було зменшене, залишаються необхідними для функціонування печей, і з ними й досі пов'язані основні витрати для виробників сталі. Вимагаються подальші вдосконалення, оскільки процес виробництва сталі доводиться переривати кілька разів щодня для нанесення матеріалів для ремонту, таким чином, знижуючи продуктивність та виробництво. Особливою проблемою, яка існувала в електродугови х печах, у яких застосовували прямо відновлене залізо, було основне джерело заліза для процесу виробництва сталі. Після завантаження прямо відновленого заліза та будь-якого брухту і подачі електроенергії на електроди дугове нагрівання починало розплавляти брухт та прямо відновлене залізо разом з неодмінними сторонніми мінеральними забруднювачами. Першими композиціями, які розплавляються разом з металом, є низькоплавкі силікати з відносно низькими вапняно-кремнеземними співвідношеннями. Ці рідини мають рівень розчинності MgO, який є порівняно високим, до 20%, як визначають за точками плавлення сполук, утворених наявними реакційноздатними оксидами. Оскільки MgO є основним компонентом вогнетривких матеріалів для облицювання, будь-який наявний MgO включається до розчину через шлак, утворений на ранньому етапі процесу виробництва сталі. Цим пояснюється спрацювання облицювання печі, яке можна часто спостерігати й яке охоплює нижню бокову стінку та дно печі для виробництва сталі. Особливо великою є потреба у поліпшенні для сталеплавильних печей, у які завантажують матеріал з високим вмістом заліза, через неприйнятно великий рівень спрацювання 15 84871 облицювання печі та дуже високі вимоги щодо обслуговування. В останні роки включали випалений до спікання оксид магнію, як правило, з вмістом від 90% до 93% MgO у крупному заповнювачі, приблизно 15´3мм, як альтернативу практиці з застосуванням вапна та доломіту. Розмір частинок заповнювача 15´3мм був достатньо великим для того, щоб він залишався у печі, коли подають велику кількість MgO, необхідного для шлаку, але з вищими витратами на флюсування. Однак, краще спінювання шлаку часто забезпечує зниження витрат на вогнетривкий матеріал, що у деяких випадках компенсує додаткові витрати на флюсування. Практику спінювання шлаку було розроблено деякими виробниками сталі, які прийняли зміни до усталеної практики завантаження випаленого до спікання оксиду магнію, тоді як інших виробників сталі не вдалося переконати в економічних перевагах, і вони продовжують практикувати введення вапна або вапна та доломіту або суміш цих дво х матеріалів як флюс при одержанні шлаку. Спроби пошуку більш економічного матеріалу на заміну випаленому до спікання оксидові магнію та/або доломітові як домішці до шлаку з MgO нижчої вартості включали застосування легко випаленого магнезиту, який іноді називають "каустичним MgO", як основного матеріалу для флюсуючої домішки. Легко випалений оксид магнію є відносно дешевим, і його одержують із магнезиту, природної руди, яка є наявною у великій кількості й легко видобувається. Магнезитну р уду випалюють при низькій температурі, тобто 2000°F, застосовуючи дешеве паливо, для відгону карбонату в магнезиті, основним компонентом якого є карбонат магнію, і одержання частинок MgO, які легко подрібнюються й перемелюються до потрібного дрібного розміру. Легко випалений магнезит змішували з водою для утворення придатної для формування маси, яку пресували у брикети і залишали для висихання та затверднення. Вода утворювала зв'язок з легко випаленим магнезитом, і одержаний у результаті брикет був достатньо міцним для переміщення. Одержані в результаті агломерати містили приблизно 65% MgO, приблизно 28% хімічно зв'язаної води як гідроксиду та попіл з магнезитної руди. Агломерати легко випаленого магнезиту використовували у випробуваннях на сталеливарному заводі для одержання шлаку. Виробники сталі підтвердили присутність MgO у композиціях шлаку, але не спостерігали ніяких інших переваг у стані шлаку, спінюванні або покритті печей, які дозволяли б розглядати випробування як успішне з точки зору економії, для того, щоб його продовжувати. Усі відомі спроби збагачення шлаку, який виникає у процесі виробництва сталі з MgO, шляхом додавання легко випаленого магнезиту у формі агломерату або брикету були невдалими. Інший матеріал виробляли подібним шляхом на основі легко випаленого магнезиту і з додаванням вуглецю у формі коксу, одержуючи в результаті композицію, яка містить приблизно 20% вуглецю і 60% MgO. Випробування цього матеріалу виявилися не більш успішними, ніж випробування агломератів лише з легко випаленого магнезиту, тобто без до 16 давання вуглецю. Вміст MgO у кінцевих композиціях шлаку виявляли, але цей шлак не підвищував в'язкості, яку серед спеціалістів у виробництві сталі визначають як сметаноподібну структур у, а також не поліпшував потрібне спінювання шлаку порівняно з існуючою практикою додавання до шлаку 15´3мм крупних частинок випаленого до спікання оксиду магнію. Сирий магнезит додавали до легко випаленого магнезиту, вуглецю та води для одержання агломерованої композиції, яка містила приблизно 8% вуглецю, 60% MgO, 7% карбонату та 20% гідроксиду. Хоча ця композиція додавала MgO до композиції шлаку і забезпечувала незначне збільшення спінювання шлаку в певні періоди у процесі виробництва сталі через утворення газу у процесі розкладу сирого магнезиту, випробувана композиція не згущувала шлак таким чином, щоб утворювався або підтримувався стійкий пінистий шлак. У цих випробуваннях шлак не забезпечував потрібного покриття на стінках печі. Ніяких явних переваг не було отримано і при застосуванні більш дрібного, більш реакційноздатного легко випаленого MgO з будь-якою композицією, з вуглецем чи без нього, з сирим магнезитом чи без нього, замість традиційної практики застосування випаленого до спікання оксиду магнію або доломіту. Хоча MgO виявляли у шлаку, випробування матеріалів на основі легко випаленого магнезиту як основного матеріалу були невдалими. Зазначені дослідження попереднього кондиціонування шлаку створили основу для оцінки нових матеріалів у серії випробувань, призначених для поліпшення складу шлаку в електричних печах, але залишилося багато серйозних проблем та умов, які вимагають великих витрат. Облицювання все одно спрацьовуються надто швидко. Спрацювання не було рівномірним з огляду на те, що лінії шлаку зазнають серйозних механічних пошкоджень від композицій корозійного шлаку, викликаючи передчасне руйнування облицювання печей. Місця перепалу, утворені через нерівне горіння дуги, викликають перегрівання, термоудар та розтріскування, і втрата об'єму цегли у цих ділянках була ще однією причиною передчасного латання або заміни облицювань. Крім того, коли вугілля або кокс застосовували як засіб збільшення вуглецю, кількість застосовуваного вугілля перевищувала розраховану кількість додавання вуглецю до ванни сталі. Коли застосовували вугільний дрібняк, кокс або нафтовий кокс як матеріал для нагнітання з метою спінювання шлаку, вимагалася надзвичайно велика кількість для підтримання стану пінистого шлаку. Печі з високою потужністю трансформатора не можуть належним чином працювати з повною потужністю через нестабільність дуги та пошкодження стінки печі, що виникає в результаті. Тривалість нагрівання та час увімкнення залишалися довгими. Надлишковий кисень, який використовували для зменшення часу нагрівання, окиснював або спалював надто багато заліза, і рівень FeO у шлаку залишався надто високим, а вихід сталі надто низьким. Навіть з такими матеріалами, як випалений до спікання оксид магнію та/або доломіт, які нібито 17 84871 додають MgO до шлаку, матеріали для ремонту все одно витрачались у надмірній кількості. Витрати на енергію та електроди складали значну частину витрат на вироблення сталі. Печі працювали надзвичайно голосно і створювали дискомфорт для операторів навіть коли вони користувалися обладнанням для безпеки, яке захищало слух. Сталеливарна промисловість перебувала під постійним тиском необхідності зменшення витрат для збереження конкурентоспроможності по відношенню до інших виробників. Потрібні були зміни та вдосконалення. Відповідно, мета даного винаходу полягає в поліпшенні композиції шлаку для збільшення ефективності, якого також досягають через скорочення часу нагрівання та зменшення витрати енергії, що вимагається для розплавлення та очищення сталі, виробленої у сталеплавильній електропечі. Ще однією метою даного винаходу є забезпечення композиції кондиціонера шлаку, корисної для нейтралізації або принаймні компенсації негативного хімічного дисбалансу шлаку на основі силікату кальцію, який виникає у процесі виробництва сталі, для значного подовження терміну служби облицювання шляхом зменшення реакційної здатності шлаку та корозійності для матеріалів облицювання печі у процесі виробництва сталі. Іншою метою даного винаходу є забезпечення домішки до шлаку, яку використовують для забезпечення корисної складової шлаку з метою поліпшення сумісності з середовищем, яке виникає у конкретному процесі виробництва сталі. Іншою метою даного винаходу є зміна складу шлаку в печі для виробництва сталі шляхом додавання вибраної кількості оксиду магнію для більш економічного створення корисних властивостей шлаку, включаючи збільшення в'язкості, сметаноподібну структур у та полегшення спінювання, корисного для забезпечення захисного покриття на стінках печі з метою подовження терміну служби облицювання. Іншою метою даного винаходу є забезпечення домішки до шлаку, яка дозволяє знижувати завантаження вуглецю, водночас забезпечуючи поліпшене утримання рівня вуглецю в готовому продукті, який розливають із печі для виробництва сталі. Іншою метою даного винаходу є забезпечення домішки до шлаку, яка дозволяє знизити рівень шуму та нерівне горіння дуги під час роботи електричної печі для виробництва сталі. Іншою метою даного винаходу є забезпечення домішки до шлаку, яка дозволяє поліпшити вихід хрому, кремнію та інших цінних легуючи х металів при обробці нержавіючої сталі, яку розливають із печі для виробництва сталі. Іншою метою даного винаходу є забезпечення домішки до шлаку, яка дозволяє знизити витрату вуглецю, який нагнітають у формі вугілляантрациту, нафтового коксу і т. ін., при підтриманні і навіть поліпшенні спінювання шлаку під час та наприкінці плавки. Іншою метою даного винаходу є забезпечення домішки до шлаку, яка дозволяє поліпшити спосіб застосування шлаку в електричних печах, які застосовують для очищення сталі з використанням 18 джерел заліза, таких як чавун, гаряче розплавлене залізо, гарячі залізні брикети та прямо відновлене залізо. Згідно з даним винаходом, пропонується кондиціонер шлаку, який включає, за масою, суміш і від 2% до 25% зв'язувального матеріалу для зв'язаних агломератів або більших частинок суміші, причому суміш включає: від 20% до 90% випалених агрегатів менше 8мм, з яких принаймні 30% мають розмір 0,2мм або більше, і містить від 35% до 94% оксиду магнію; до 50% шлакоутворюючої вуглецевої домішки і до 50% легко випаленого магнезиту. Згідно з іншим аспектом даного винаходу пропонується магнезіально-вуглецевий кондиціонер для шлаку, який включає, за масою, суміш відібраних за розміром агрегатів і від 2% до 30% зв'язувального матеріалу для збирання агрегатів, причому суміш включає: від 40% до 80% випаленого до спікання магнезиту; до 40% легко випаленого магнезиту; від 5% до 50% вуглецю, вибраного з групи, яка складається з вугілля; вугілляантрациту; коксу, графі ту та на фтового коксу. Даний винахід також забезпечує спосіб одержання кондиціонера шлаку, включаючи етапи вибору за масою суміші відібраних за розміром агрегатів та від 2% до 30% зв'язувального матеріалу для збирання агрегатів, причому суміш включає від 40% до 80% випаленого до спікання магнезиту, до 40% легко випаленого магнезиту, від 5% до 50% вуглецю, вибраного з групи, яка складається з вугілля, коксу, графіту та нафтового коксу, і пресування суміші під достатньо високим тиском для утворення в результаті формованих брикетів розміром 30´30´10мм. Даний винахід також забезпечує спосіб виробництва сталі в електричній печі, який включає етапи утворення високовапнистого кальцієвосилікатного шлаку під час періоду розплавлення та періоду очищення плавки сталі з утворенням порожньої породи в електричній сталеплавильній печі, введення кондиціонера шлаку, який складається, за масою, з суміші та від 2% до 25% зв'язувального матеріалу для зв'язаних агломератів або великих частинок суміші, причому суміш включає від 20% до 90% випалених агрегатів менше 8мм, з яких принаймні 30% мають розмір 0,2мм або більше, і містить від 35% до 94% оксиду магнію; до 50% шлакоутворюючої вуглецевої домішки і до 50% легко випаленого магнезиту, у ви щезгадану електричну сталеплавильну піч у кількості, необхідній для підвищення рівня MgO у високовапнистому кальцієвосилікатному шлаку до рівня від 5% до 14% і, таким чином, забезпечення сметаноподібної структури шлаку, яка не допускає вилуговування розчинного MgO, утворення піни для збільшення об'єму шлаку та захисного вкривання вогнетривких бокових стінок електричної сталеплавильної печі. Даний винахід також забезпечує спосіб виробництва сталі, який включає етапи завантаження залізовмісного металу, який має високий вміст кремнію, в електричну піч, нагрівання електричної печі протягом періоду часу, доста тнього для розплавлення та зневуглецювання залізовмісного 19 84871 завантаженого матеріалу й утворення верхнього шару кремнистого шлаку, розрахунку загальної маси кондиціонера шлаку, достатньої для забезпечення вмісту MgO понад 5% у захисному верхньому шарі шлаку під час завершення очищення залізовмісного завантаженого матеріалу в електричній печі, кондиціонер шлаку складається, за масою, з суміші та від 2% до 25% зв'язувального матеріалу для зв'язаних агломератів або великих частинок суміші, причому суміш включає від 20% до 90% випалених агрегатів менше 8мм, з яких принаймні 30% мають розмір 0,2мм або більше, і містить від 35% до 94% оксиду магнію; до 50% шлакоутворюючої вуглецевої домішки і до 50% легко випаленого магнезиту, компенсації спорідненості до MgO через кремнисту композицію шлаку, утвореного під час розплавлення та зневуглецювання залізовмісного завантаженого матеріалу шляхом введення розрахованої маси кондиціонера шлаку в електричну піч під час розплавлення та зневуглецювання залізовмісного завантаженого матеріалу для утворення збагаченого на MgO захисного шлаку і спінювання збагаченого на MgO захисного шлаку для захисного вкривання стінок електричної печі. Даний винахід також забезпечує спосіб виробництва сталі, який включає етапи завантаження залізовмісного металу, який має високий вміст кремнію, в електричну піч, нагрівання електричної печі протягом періоду часу, доста тнього для розплавлення та зневуглецювання залізовмісного завантаженого матеріалу й утворення верхнього шару кремнистого шлаку, розрахунку загальної маси кондиціонера шлаку, достатньої для забезпечення вмісту MgO понад 5% у захисному верхньому шарі шлаку під час завершення очищення залізовмісного завантаженого матеріалу в електричній печі, кондиціонер шлаку складається, за масою, з суміші відібраних за розміром агрегатів і від 2% до 30% зв'язувального матеріалу для збирання агрегатів, причому суміш включає: від 40 до 80% випаленого до спікання магнезиту, до 40% легко випаленого магнезиту, від 5 до 50% вуглецю, вибраного з групи, яка складається з: вугілля, вугілля-антрациту, коксу, графіту та нафтового коксу, компенсації спорідненості до MgO через кремнисту композицію шлаку, утвореного під час розплавлення та зневуглецювання залізовмісного завантаженого матеріалу шля хом введення розрахованої маси кондиціонера шлаку в електричну під час розплавлення та зневуглецювання залізовмісного завантаженого матеріалу для утворення збагаченого на MgO захисного шлаку і спінювання збагаченого на MgO захисного шлаку для захисного вкривання стінок електричної печі. Даний винахід також забезпечує спосіб виробництва нержавіючої сталі, який включає етапи часткового очищення завантаженої сталі, що має вибрані легуючі матеріали, в електродугову піч, перенесення частково очищеної завантаженої сталі до аргоно-кисневого зневуглецьовувального резервуара, приведення в дію зневуглецьовувального резервуара для досягнення остаточного очищення завантаженої сталі, включаючи введення кондиціонера шлаку, який включає, за масою, су 20 міш і від 2% до 25% зв'язувального матеріалу для зв'язаних агломератів або великих частинок суміші, причому суміш включає: від 20% до 90% випалених агрегатів, які містять принаймні 35% оксиду магнію, до 50% шлакоутворюючої вуглецевої домішки і до 50% легко випаленого магнезиту. Даний винахід буде повніше зрозумілим після ознайомлення з представленим нижче описом із супровідними фігурами, серед яких: Фіг.1 є схематичним зображенням процесу виробництва сталі, який охоплюється даним винаходом; Фіг.2 показує криві, які представляють зменшення догляду за облицюванням при додаванні брикетів MgO та додаванні випаленого доломіту; Фіг.3 показує криві, які представляють об'єм шлаку, одержаний шляхом додавання брикетів MgO та додавання випаленого доломіту; Фіг.4 показує криві, які представляють вміст MgO у розплавленому шлаку, одержаному шляхом додавання брикетів MgO та додавання випаленого доломіту; Фіг.5 показує криві, які представляють товщину шлакового покриття на стінці печі, досягнуту при додаванні брикетів MgO, додаванні подрібнених брикетів MgO та додаванні випаленого доломіту; Фіг.6 показує криві, які представляють термін служби вогнетривкого облицювання, досягнутий шляхом додавання брикетів MgO та додавання випаленого доломіту; Фіг.7 показує криві, які представляють зниження потреби у вуглеці в завантаженому матеріалі, досягнуте шля хом додавання брикетів MgO, додавання випаленого до спікання MgO та додавання випаленого доломіту; Фіг.8 показує криві, які представляють зниження кількості вуглецю, який нагнітають для спінювання шлаку, досягнуте шля хом додавання брикетів MgO, додавання випаленого до спікання MgO та додавання випаленого доломіту; і Фіг.9 показує графіки заощадження коштів за категоріями та загальне заощадження коштів, яке забезпечується застосуванням кондиціонера шлаку згідно з даним винаходом. Композиція кондиціонера шлаку згідно з даним винаходом може включати різні фракції гранулометричного складу агрегованих матеріалів та композицій для забезпечення MgO у кристалічній формі ефективного розміру. Основним відкриттям даного винаходу є те, що середнього та дрібного розміру кристали оксиду магнію додають у піч у формі агломерату й ефективно піддають хімічній реакції з рідкою фазою шлаку без небажаної втрати кристалів оксиду магнію менших розмірів з відпрацьованими газами у процесі виробництва сталі. Забезпечення MgO у шлаку завдяки кондиціонерові шлаку запобігає ерозії MgO з облицювання, виконаного з дорогої вогнетривкої цегли, торкретувальних відновлювальних сумішей та готових гранульованих сумішей для відновлення облицювання дна печі. Достатній вміст MgO у шлаку також дозволяє застосовувати відносно малу кількість матеріалів, що містять вуглець, для забезпечення спінювання шлаку для захисту вогнетривкого облицювання печі та підвищення функціональності 21 84871 печі для виробництва сталі. У даному описі випалений до спікання магнезит, як правило, стосується DB MgO як економічного джерела MgO у кристалічній формі, що складається з агрегатів кристалів периклазу, здебільшого великих кристалів. За хімічним складом ці кристали являють собою оксид магнію, MgO. Легко випалений магнезит, який зазвичай називають LB MgO, також є джерелом MgO, хоча кристали оксиду магнію, одержані з легко випаленого магнезиту, є меншими і легше розчиняються у рідкому шлаку, ніж кристали оксиду магнію випаленого до спікання магнезиту. Компонент MgO у шлаку повинен бути достатнім для насичення шлаку MgO, таким чином, запобігаючи абсорбції MgO з інши х джерел у печі. Однак, кількість MgO, яка перевищує сте хіометричну кількість, має бути присутньою у вигляді твердокристалічної суспензії, яка виконує функцію загусника для підвищення в'язкості шлаку і надання шлакові потрібної сметаноподібної структури. MgO, що міститься у суспензії, найбільш ефективно забезпечується відносно великими кристалами MgO, які походять від випаленого до спікання магнезиту або випаленого до спікання доломіту. Як показано на Фіг.1, згідно з даним винаходом кондиціонер шлаку включає суміш, яку завантажують у накопичувач 10, з вмістом, за масою, від 20% до 90% випалених агрегатів, які складаються з частинок менше 8мм, з яких принаймні 30% мають розмір 0,2мм або більше, і містить від 35% до 94% MgO; до 50% шлакоутворювальної домішки; і до 50% легко випаленого магнезиту. Шлакоутворювальна домішка, яка також утворюється в накопичувачі 10, за масою, може бути вуглецевою; в оптимальному варіанті вміст вуглецю в ній складає від 78% до 99,8%, і/або домішкою може бути шлакоутворювальний сумісний наповнювач, вибраний з групи, яка складається з карбіду кремнію; феросиліцію; ферохрому; феросилікомарганцю; оксиду заліза; хромової руди; залізної руди; вторинної окалини; вапняку; доломіту; сирого магнезиту; силікату натрію; лігносульфонату; розчинів лігносульфонату; хлористоводневої кислоти; сірчаної кислоти; хлориду магнію; сульфату магнію; меласи; смоли; гудрону; асфальту; інших смол; бетоніту; та глин. Якщо шлакоутворювальна домішка є вуглецевою, розмір частинок, менший за 6, є оптимальним і може становити фракцію гранулометричного складу 5´0мм, або меншу фракцію гранулометричного складу 3´0мм, але найменша фракція гранулометричного складу становить 1´0мм. Вуглецеву домішку вибирають із групи, яка складається з вугілля; вугілля-антрациту; металургійного коксу; нафтового коксу; графіту та нафтового коксу. У накопичувач 12 подають, за масою, від 2% до 25% зв'язувального матеріалу для зв'язування агломератів або великих частинок суміші у накопичувачі 10. Зважена кількість зв'язувального матеріалу може бути рідиною, такою як вода, або вибраною з групи, яка складається з: силікату натрію; лігносульфонату; розчинів лігносульфонату; хлористоводневої кислоти; сірчаної кислоти; хлориду магнію; сульфату магнію; меласи; смоли; гудрону; асфальту; бетоніту; глин та різних смол, усе - з достатньою кількістю рідини для утворення 22 суміші, яка піддається пластичному формуванню. Альтернативні зв'язувальні матеріали для зменшення або практичного усунення гідроксидного зв'язувального матеріалу, утвореного як продукт реакції води з каустичним MgO-компонентом кондиціонера, не відіграють суттєвої ролі у виробленні шлаку або сталі, за винятком того, що діють як тимчасові зв'язувальні матеріали для агломерованих частинок, у разі випаленого до спікання оксиду магнію та вугілля. Органічні зв'язувальні матеріали, в яких використовують 6% води або менше, є корисними для утворення брикетів у композиціях згідно з цим винаходом. Зв'язувальні матеріали з низькою втратою на прогартовування забезпечують вищий масовий відсоток корисних для виробництва сталі матеріалів, тобто Mg O та вуглецевих матеріалів. Іншою перевагою застосування зв'язувальних матеріалів з низькою втратою на прогартовування є те, що енергія, яка вимагається для розкладу гідроксидів та/або карбонатів від кондиціонерів шлаку у процесі розплавлення, мінімізується, якщо взагалі вимагається. Кондиціонер шлаку у формі брикетів може бути передбачений такий, що має достатньо низьку втрату на прогартовування, щоб бути екзотермічним, і, таким чином, не забирає енергію з печі для виробництва сталі. Інша перевага застосування органічних зв'язувальних матеріалів полягає в тому, що потреба у легко випаленому магнезиті як джерелі MgO може компенсуватися додатковими дрібними фракціями випаленого до спікання оксиду магнію, які є більш стійкими до гідратації, таким чином, забезпечуючи довший термін зберігання брикетів кондиціонерів шлаку. Застосування органічних зв'язувальних матеріалів забезпечує іншу перевагу. Вибирають зв'язувальні матеріали, які містять малу кількість води або не містять її взагалі. У цьому разі альтернативні матеріали, чутливі до гідратації, застосовують у кондиціонерах шлаку з розміром частинок у тих самих межах. До цих альтернативних матеріалів належать, крім інших, випалений доломіт та випалений до спікання доломіт. У композиціях на основі випаленого доломіту замість випаленого до спікання оксиду магнію проміжні частинки забезпечують реакційноздатні джерела MgO та CaO, причому обидва оксиди застосовують у шлаках для виробництва сталі з метою забезпечення потрібних результатів, подібних до тих, які забезпечують композиції на основі випаленого до спікання оксиду магнію. У деяких композиціях кондиціонерів шлаку згідно з даним винаходом передбачається присутність випалених агрегатів у кількості від 40% до 80% і в таких композиціях легко випалений магнезит становить до 40%, а зв'язувальний матеріал - від 2% до 25%. Випалений агрегат у накопичувачі 10 може включати менші за 8мм частинки випаленого до спікання магнезиту, які в оптимальному варіанті містять від 80% до 94% MgO. Межі розмірів частинок, які включають випалений до спікання агрегат, також визначаються фракцією гранулометричного складу 6´0мм, причому принаймні 30% є більшими за 0,2мм, в оптимальному варіанті частинки складають фракцію гранулометричного складу в межах приблизно 5´0мм, у найкращому варіанті - 3´0мм, 23 84871 але прийнятними є також фракція гранулометричного складу 1´0мм та дрібні фракції. MgOскладова випаленого до спікання магнезиту та легко випаленого магнезиту може бути замінена агрегатом випаленого доломіту. Дрібні кристали MgO трапляються у частинках легко випаленого магнезиту і складають принаймні 80% і не більше 97% MgO у частинках магнезиту, менших за 100 меш, в оптимальному варіанті - менших за 200 меш, що сприяє потрібному розчиненню у ванні шлаку, що виникає протягом усього процесу очищення виплавленої сталі. Випалений до спікання агрегат може складатися з випаленого до спікання доломіту, і суміш для кондиціонування шлаку також включає легко випалений доломіт, які забезпечують джерела CaO та MgO у хімічному складі шлаку для зниження вмісту сірки в очищеній розплавленій сталі. Від 20% до 90% за масою випалених агрегатів у накопичувачі 10 складаються з двох частин, одна з яких становить фракцію гранулометричного складу, меншу за 8мм, з принаймні 30% агрегатів 0,2мм або більше, і містить від 35% до 94% MgO, в оптимальному варіанті - від 80% до 94% MgO, і агрегати другої частини належать до фракції гранулометричного складу, що містить до 50% легко випаленого магнезиту, що містить понад 85% MgO і має розміри частинок, менші за 100 меш, зокрема, близько 80% або більше частинок, менших за 200 меш. Дві складові частини окремо вимірюють за масою, а потім завантажують у накопичувач 10. Дрібні фракції випаленого до спікання оксиду магнію вигідно застосовують для зниження втрат на прогартовування та заміни легко випаленого магнезиту як компонента у кондиціонері шлаку у формі брикетів. Вуглець з густи х агломератів або брикетів згідно з цим винаходом, або з частинок, які походять від цих агломератів, більш ефективно реагує у процесі виробництва сталі в електричній печі, включаючи дуже ефективне відновлення компонентів шлаку для збільшення виходу металів, таких як залізо з оксидів заліза, які зазвичай містяться у сталевому шлаку. Шлакоутворювальна домішка може бути вуглецевою, в оптимальному варіанті вміст вуглецю в ній складає від 78% до 99,8%, і/або домішкою може бути шлакоутворювальний сумісний наповнювач. Виміряну кількість випаленого агрегату та домішки до шлаку в накопичувачі 10 і зв'язувальний матеріал у накопичувачі 12 завантажують у відповідний змішувач 14, такий як машина для формувальної суміші, стрічковий або шнековий змішувач. Змішувач 14 працює протягом принаймні двох хвилин, доки агрегати та зв'язувальний матеріал не стають рівномірно диспергованими і належно змішаними для утворення придатної для формування маси. Належно змішану масу після цього завантажують в агломеруючу машину 16, таку як брикетувальний прес із високим тиском для одержання твердих 60мм квадратних брикетів від 30 до 40мм завтовшки. Брикети кондиціонера шлаку згідно з даним винаходом можуть бути сформовані в інших розмірах, наприклад, 30´30´10мм; 40´40´20мм; 60´40´20мм; 70´50´40мм. Іншими прийнятними формами ма 24 шин 16 для формування агломератів є механічний прес, гідравлічний прес, фрикційний гвинтовий прес, ротаційний прес, нахилений грануляційний диск та екструдер, які є загальновідомими серед спеціалістів у даній галузі. Брикети набувають достатньої міцності для завантаження та розвантаження після затверднення та часткового висушування у складському приміщенні 18, в якому підтримують температуру, прийнятну для забезпечення зв'язування за допомогою зв'язувального матеріалу та випарювання залишкової води, коли зв'язувальний матеріал є водним, наприклад, близько трьох днів. Густина брикетів зазвичай перевищує 1,8г/см 3, і вони досягають міцності на роздавлювання, яку вимірюють згідно зі способами випробування ASTM, пристосованими для кубічної форми зі стороною 2см, понад 2000 фунтів на квадратний фут. Одержані в результаті агломерати є придатними для подачі в електричну піч 20 із залізовмісним матеріалом та флюсами, такими як негашене вапно, для зміни хімічного складу шлаку, який утворюється під час виробництва сталі. Брикети для кондиціонування шлаку з вологовмістом понад 3%, які можна одержати з зовнішніх джерел, значною мірою збільшують споживання енергії у великих високопотужних печах, які працюють від постійного струму, однак брикети можна застосовувати без явного зниження потужності в повільніших менш потужних печах, оскільки брикети мають властивість висиха ти у присутності гарячих відпрацьованих газів до здійснення процесу розплавлення. Залізовмісний матеріал може включати один або кілька видів брухту з завалочної машини для брухту 22, рідке залізо або чавун із доменної печі 24, прямо відновлене залізо (DRI) з печі 26 та інші джерела заліза, такі як дрібні фракції котельного винесення з бункера для зберігання 28. Зазвичай сталь виробляють зі сталевого брухту. У місцях, де сталевий брухт має погану якість, є наявним у недостатній кількості або є надто дорогим, завантажують підготовлений метал. Серед джерел металу перевагу віддають залізу для одержання якісної сталі при виробництві спеціальних сортів сталі, які вимагають низького вмісту небажаних елементів, таких як мідь, нікель та олово. Джерелом металу з високим вмістом заліза є гранули прямо відновленого заліза або гарячі залізні брикети, одержані з залізної руди, відновленої у процесі з природним газом. Іншими формами більш чистого заліза можуть бути чавун та доменне залізо. Коли завантажене залізо має високий вміст кремнію, перший шлак також має високий вміст кремнезему і, як відомо, є дуже корозійним на основних вогнетривких облицюваннях та матеріалах для ремонту або облицюваннях та матеріалах для ремонту на основі MgO. При експлуатації електричної печі 20 завантаження заліза супроводжують завантаженням флюсу з бункера 29 та завантаженням брикетів або агрегатів для кондиціонування шлаку згідно з даним винаходом для підтримання потрібного вмісту MgO у шлаку протягом усього процесу вироблення сталі. Зовнішній вигляд шлаку, який має сметаноподібну стр уктуру, є надійним покажчиком надли 25 84871 шку твердих кристалів MgO, які збільшують об'ємну в'язкість рідкого шлаку. Спінювання шлаку шляхом нагнітання несподівано низької кількості вуглецю є достатнім для викликання реакції з киснем, який вдувають у піч, або реакції з FeO у шлаку для вивільнення газів CO та СО2 з метою викликання спінювання шлаку. Однак, коли частинки вуглецю подають у формі брикетів, вуглець набуває форми густи х частинок, які глибоко проникають у ванну шлаку таким чином, щоб реакція з FeO або киснем утворювала газ, здатний краще спінювати шлак. Роль вуглецевого компонента брикетів згідно з цим винаходом, при застосуванні разом відповідним типом та розміром джерел MgO, є пов'язаною з частинками високої густини у брикеті. Навіть коли брикети подрібнюють і нагнітають як дрібні фракції, вуглець є зв'язаним з густими, але більш тонкими частинками. Найбільш несподіваним є те, що вуглець, зв'язаний з частинками більшої густини з композицій брикетів, дуже ефективно витрачається у процесі виробництва сталі. Як показано на Фіг.4, брикети згідно з цим винаходом часто забезпечують від 8,5% до 12% MgO для шлаку, тоді як при застосуванні доломіту або випаленого до спікання оксиду магнію вміст MgO у шлаку зазвичай становить щонайбільше 8%, при розмірі 15´3мм. Наприклад, композиція кондиціонера шлаку, яка містить 25% вугілля, розміри частинок приблизно 3мм і менше, забезпечує 20% вуглецю в агрегаті. У цій композиції агломерат є брикетом, в оптимальному варіанті - з розміром 40´40´25мм. Коли цей вуглецевий компонент складає частину брикету, вуглець переноситься у ванну шлаку або до міжфазної межі зі сталлю через високу об'ємну густину агломерату або брикету. Кокс важить приблизно від 18 до 30 фунтів на кубічний фут. Об'ємна густина брикету становить понад 70 фунтів на кубічний фут. Агломерати та/або частинки з агломератів проникають глибоко у шлак або міжфазну межу металу та шлаку до позиції, де подача вуглецю підвищує вміст вуглецю у ванні сталі до потрібного для плавки рівня. Вуглець у цій густій формі збільшує вміст вуглецю у сталі значно ефективніше, ніж вуглець з інших традиційних джерел, наприклад, вуглець, який завантажують з крупним вугіллям, вуглець, який завантажують з крупним металургійним коксом, вуглець, який нагнітають у формі вугілля, вугілля-антрациту, на фтового коксу і т. ін. По суті, вуглець з брикетів забезпечує вуглець для сталі у 2-4 рази ефективніше, ніж інші форми вуглецю. Газові бульбашки, разом з густим, сметаноподібним шлаком, насиченим MgO, та твердими частинками проміжного MgO несподівано утворюють значно кращу, вищу піну, яка довше тримається, порівняно з нині відомими частинками, коли вуглець вдувають у піч, зазвичай у шлак або міжфазну межу сталевої ванни та шлаку. Іншою перевагою застосування брикетів згідно з цим винаходом є контроль над спрацюванням облицювання печей завдяки оптимізації спінювання та стійкості насиченого MgO шлаку, а також покрить, утворених на стінках печі, і, в деяких випадках даху, через утворення та спінювання в'язкого сметаноподібного шлаку. Графік на Фіг.3 служить для 26 показу того, що збільшена глибина пінистого шлаку, який є кращим, стійкішим пінистим шлаком при збільшеному об'ємі шлаку, зростає протягом практично всього часу перебування печі в увімкненому стані під час плавки. Результатом є екранування електрода або електродів і спрямування дуги у ванну сталі, що мінімізує час, коли дуга є нестабілізованою ("спалахує") і рикошетить, створює перегрів і завдає термоудару вогнетривкій цеглі стінки. Під час цього періоду максимального спінювання шлаку піч може функціонувати з повною або майже повною потужністю і є відносно спокійною порівняно з печами, які працюють без доброго пінистого шлаку. Наприкінці кожної плавки стінки є густо вкритими стійким вогнетривким шаром. Фіг.5 показує лінійні графіки одержання належної товщини шлаку при застосуванні брикетів або подрібнених брикетів порівняно з застосуванням випаленого доломіту. Під час наступної плавки, коли утворюється перший шлак, якщо у шлаку бракує MgO, перший шлак отримує потрібний MgO з витратного покриття, таким чином, утвореного на стінках печі від попередньої плавки. Таким чином, товщина шлакового покриття є важливим чинником і не контролюється при нині існуючій практиці з застосуванням випаленого доломіту, як показано на Фіг.5. На завершальній стадії процесу виробництва сталі рідку сталь випускають по лінії 30, і залишковий шлак видаляють по лінії 32. Як показано на Фіг.6, при експлуатації печі таким чином спрацювання вогнетривкого матеріалу значно знижується, включаючи цегляне облицювання, а також матеріали для ремонту. При приблизно 25 фунтів брикетів на тонну сталі досягають максимально вигідного терміну служби облицювання, понад шість місяців, що є важливим поліпшенням для терміну служби облицювання печі завдяки заміні випаленого доломіту на кондиціонер шлаку згідно з даним винаходом. Фіг.7 пояснює перевагу, яка полягає в тому, що рівень вуглецю, який утримується у ванні металу, підвищується через вуглець кондиціонера шлаку, і, таким чином, норма завантаження вуглецю, який зазвичай додають у формі крупного вугілля, може бути знижена на 50%. Завдяки кращому і стійкішому пінистому шлакові, нагнітання вуглецю також може бути зменшене. В одному з випробувань нагнітання вуглецю зменшували з понад 25 фунтів на тонну виплавленої сталі до менш, ніж 10 фунтів. Як показано на Фіг.2, витрата матеріалів для ремонту, гранул MgO для дна та укосів і торкретувальних відновлювальних сумішей на основі MgO для стінок та місць перепалу, значно знижувалася, у деяких випадках - на 50%. Лінії на графіку, позначені як існуючий рівень на Фіг.2, служать для показу необхідності у постійних витратах на переоблицювання у печі для виробництва сталі. Експериментальна композиція кондиціонера шлаку А для агломератів складається з 50% випаленого до спікання оксиду магнію, що має розмір частинок близько 3´0мм, 60% частинок, більших за 0,2мм, які містять від 90% до 92% оксиду магнію; 25% легко випаленого оксиду магнію; 25% 27 84871 вуглецю у формі вугілля, розмір 1´0мм; і від 12 до 16% води як зв'язувального матеріалу. Композицію обробляли таким самим способом, як описано вище і показано на Фіг.1. Було проведено випробування на сталеливарному заводі. Брикети додавали в електричну піч під час завантаження брухту. Переваги, які спостерігали під час випробувань, підтвердили, що композиція кондиціонера шлаку забезпечує потрібну кількість MgO-складової у шлаку, пінистий стійкий шлак, добре покриття стінок печі, зменшує кількість вуглецю, необхідного для завантаження та нагнітання, і збільшує термін служби вогнетривкого матеріалу. Крім того, було проведено два випробування у печах, які працювали для випуску сталі при дуже високих температурах, які перевищували 3100°F після тривалого вдування кисню. В одному випробуванні застосовували піч 28-футового діаметра, а у другому випробуванні застосовували піч меншого діаметра. Результати продемонстрували дійсність усіх переваг попередніх випробувань. Додаткові випробування здійснювали в електричних печах, у яких пічний шлак, який утворюється при розплавленні та очищенні нержавіючої сталі, було традиційно важко, якщо не неможливо, спінити. Крім того, кінцевий шлак мав низьке співвідношення CaO з SiO2 на кінцевих етапах відновлення, коли сильні відновні агенти, такі як карбід кремнію, вводять у шлак для подальшого відновлення оксиду хрому, і, таким чином, видобування металевого хрому стає максимальним. Шлак, одержаний у процесі вироблення нержавіючої сталі, зазвичай має низьке співвідношення CaO з SiO2, як правило, має дуже однорідний вигляд, є дуже текучим і корозійним для облицювання печей та матеріалів для ремонту. Вироблення сталі з завантаженого залізовмісного металу, що має високий вміст кремнію, наприклад, високий вміст оксиду кремнію, в електричній печі, яка має вогнетривке облицювання на основі MgO. Верхній шар кремнистого шлаку утворюється після нагрівання завантаженого металу в електричній печі протягом періоду часу, достатнього для розплавлення та зневуглецювання залізовмісного завантаженого матеріалу. Розраховану загальну масу кондиціонера шлаку, достатнього для забезпечення вмісту MgO понад 5%, в оптимальному варіанті - від 7% до 14%, у захисному вер хньому шарі шлаку під час завершення очищення залізовмісного завантаженого матеріалу додають в електричну піч для компенсації спорідненості до MgO кремнистої композиції шлаку, утвореного під час періодів розплавлення та зневуглецювання та утворення збагаченого на MgO захисного шлаку. Залізовмісний завантажений метал вибирають із групи, яка складається з: брухту; розплавленого заліза; прямо відновленого заліза; чавуну; та дрібних фракцій котельного винесення. Коли піч додатково завантажують легуючими матеріалами для вироблення потрібного сорту нержавіючої сталі, розраховану загальну масу кондиціонера шлаку додають для одержання вмісту MgO від 12% до 21% та кінцевого співвідношення CaO з SiO2, меншого за 1,8. Вуглець з кондиціонера є достатнім для поліпшен 28 ня виходу металевих хрому та кремнію у сталі через відновлення оксидів хрому та кремнію. Доломіт є багатим на магній негашеним вапном, і його традиційно додавали згідно з існуючою практикою до шлаку на ранній стадії плавки для забезпечення компонента MgO. Великі шматки доломіту/негашеного вапна можна спостерігати плаваючими на поверхні рідкого шлаку до десяти хвилин під час плавки. Очевидно, що тверді брили доломіту повністю не включаються до складу рідкого шлаку на цьому етапі плавки. Для порівняння: у випробуванні з застосуванням композиції А брикети не створювали таких самих сухи х гр удок на шлаку і, очевидно, реагували раніше, ніж було потрібно для нейтралізації шлаку. Ці спостереження підтверджувалися тим, що шлак, спінений під час плавки до глибини приблизно в один фут, і облицювання печі залишалося вкритим протягом великого періоду плавки. Термін служби облицювань виявлявся довшим, і застосування матеріалів для ремонту облицювання печі суттєво зменшувалося. При випробуванні композиції А в печі для виробництва нержавіючої сталі вперше шлак на нержавіючій сталі було успішно спінено і стінки було вкрито. Загальна економія з надлишком компенсувала збільшення витрат на флюси порівняно з існуючою практикою застосування доломіту. В іншому випробуванні в печі, в якій виробляють сталь з підготовленого металу, існують особливі умови. У випробуваннях, у яких прямо відновлене залізо та/або гарячі брикети були завантажуваними матеріалами, брикети згідно з цим винаходом, композицію А, додавали у піч замість доломіту або випаленого до спікання оксиду магнію, якщо це практикували на той час. За спостереженнями, вимагалася менша маса брикетів, ніж було розраховано для забезпечення MgO, необхідного для задовільного шлаку. Шлак спінювався раніше і вкривав піч. Як показано за допомогою графіків на Фіг. 7 та 8, завантажений матеріал та вуглець, який нагнітали, знижувалися на 50%, витрата вогнетривких матеріалів для ремонту зменшувалася на 25%, і облицювання служили довше. По суті, брикети згідно з цим винаходом нейтралізували ранній кремнистий шлак і поліпшували економічність процесу виробництва сталі. Експериментальна композиція кондиціонера шлаку В складалася з: 0% легко випаленого оксиду магнію; 50% випаленого до спікання оксиду магнію, який мав розмір частинок 6´0мм, 70% частинок, більших за 0,2мм; 25% дрібних фракцій випаленого до спікання оксиду магнію, 100 меш; 25% вуглецю у формі вугілля, розмір 1´0мм; 8% води, яку додавали як пластифікатор для сприяння формуванню суміші; і 7% лігносульфонату як органічного зв'язувального матеріалу. Композицію обробляли так, як описано вище, за винятком того, що брикети висушували теплим повітрям @ при температурі приблизно 40EC протягом трьох днів. Аналіз кінцевого продукту виявив 68% MgO і 18% вуглецю з втратою на прогартовування 8%. Брикети використовували у випробуваннях, застосовуючи піч для виробництва сталі з 28-футовим діаметром, яка працювала з незвично високою температурою впуску, і в якій попередньо існуюче 29 84871 шлакове покриття було незадовільним. В одному випадку завантажували 4000 фунтів брикетів на кожну плавку брухту, які, за розрахунками, мали забезпечити потрібний вміст MgO у шлаку, щонайменше 10%. Досягали рівня MgO, потрібного у шлаку. Шлак спінювався дуже добре і, зберігаючи сметаноподібну консистенцію, вкривав бокові стінки настільки, щоб шви між цеглинами не можна було розрізними. Усі інші поліпшення щодо зменшення завантаженого матеріалу та вуглецю зберігалися, як показано на Фіг. 7 та 8. В іншому прикладі піч "попереднього нагріву" з безперервною подачею й періодичною виплавкою, яка працювала від постійного струму, експлуатували з застосуванням доломіту як джерела MgO. Згідно зі зміненим способом частину доломіту замінювали подрібненими брикетами, які мали розмір частинок 5x0мм, причому менше, ніж 10% частинок були дрібнішими за 0,1мм, і 95% були дрібнішими за 5мм. Цей гранульований матеріал вводили у піч за допомогою пневматичного нагнітального обладнання у кількості 1300 фунтів на плавку, включаючи останні десять хвилин плавки перед випуском. Як і очікувалося згідно з графіком на Фіг.5, шлак був сметаноподібним і спінювався дуже високо, вкриваючи кільця на поверхні водоохолоджених панелей, де шлак рідко спостерігається. Після випуску виплавленої сталі на стінках печі зберігалося шлакове покриття, і покриття було повним на бокових стінках, нижніх бокових стінках та на стінках над водоохолодженими панелями. У цьому разі піч працювала безперервно протягом однієї зміни без поточного ремонту, який зазвичай вимагається. Після тижневої роботи піч вимагала мінімального ремонту. Це продемонструвало, що гранульована форма є однаково корисною для забезпечення MgO та вуглецевого матеріалу, завдяки композиції кондиціонера шлаку В, та несподівані результати від застосування брикетів та подрібненого матеріалу згідно з цим винаходом. Як показано на Фіг. 7 та 8, згідно з існуючою практикою додавання від 17 до 18 фунтів вугілля або коксу на тонну сталі, що загалом зазвичай становить 2000 фунтів або більше завантажуваного вуглецю, було необхідним для збільшення кінцевого вмісту вуглецю у сталі під час випуску. Наприклад, якщо нормальний вміст вуглецю під час випуску становив 0,07% C при застосуванні випаленого до спікання оксиду магнію як джерела MgO, то після випробувальних плавок з брикетами, які складалися з будь-якої з композицій кондиціонерів шлаку згідно з цим винаходом, вміст вуглецю становив від 0,08% до 0,10%. Цей рівень вуглецю не є необхідним, а часом навіть і прийнятним у готовій сталі, що спричинює зменшення завантаження вуглецю, як правило, з 2000 фунтів до менш, ніж 1250 фунтів і навіть менше для одержання деяких сортів сталі. Це відкриття продемонструвало, що вуглець з брикетів забезпечував вміст вуглецю в металі ефективніше, ніж завантажений вуглець. Було визначено, що кількість MgO у шлаку може бути досягнута з меншою за розраховану потрібну масу брикетів, і кількість вуглецю у сталі можна підтримувати завдяки вуглецеві з брикету зменшеної маси. У багатьох випадках додавання бри 30 кетів зменшували, додатково запобігаючи можливим витратам на флюс. Несподівані результати дають підстави твердити про можливість подальших удосконалень та відповідного заощадження коштів. Враховуючи те, що вміст MgO та вуглецю більш ефективно забезпечувався у процесі виробництва сталі через застосування агломерату з більш дрібних матеріалів у формі брикету, було виявлено, що чистота джерела MgO, розмір частинок та густина зерен є важливими чинниками, які регулюють розчинність MgO у шлаку. Таким чином, випалений до спікання оксид магнію, який застосовують у кондиціонерах шлаку згідно з цим винаходом, має чистоту не більше 94% MgO і об'ємну густин у зерен або питому вагу сипкого матеріалу не більше 2,25г/см 3. Це спостереження пояснює, чому подрібнена вогнетривка цегла, зокрема, цегла, яка містить розплавлений MgO будь-якого розміру, не забезпечує очікуваних переваг кондиціонерів шлаку, навіть порівняно з доломітом, випаленим до спікання оксидом магнію, 15´3мм. Експериментальні композиції розробляли таким чином, щоб вони містили ще крупніші частинки випаленого до спікання оксиду магнію. Випалений до спікання оксид магнію такої самої чистоти, від 90% до 92% MgO, є корисним, але просіяний до фракції гранулометричного складу 3´0мм, де від 50% до 90% частинок утримуються на ситі 0,2мм, причому приблизно від 20% до 50% або більше частинок є меншими за 3мм, але утримуються на ситі 1мм. Брикети, виготовлені з 50% 3´0мм випаленого до спікання оксиду магнію та 25% дрібних фракцій легко випаленого MgO, з 25% вугілля та достатньою кількістю води, яку додавали як зв'язувальний матеріал, формували у брикетувальному пресі і затверджували так само, як і описані вище агломеровані суміші. Брикети, які містили ці крупніші частинки випаленого до спікання оксиду магнію, застосовували як домішки для кондиціонування шлаку, і вони забезпечували такі самі переваги додавання MgO до шлаку та вуглець до сталі. Крім того, шлак спінювався ще краще й утримувався у спіненому стані довше, і вкривав стінки печі краще, включаючи створення покриття високо на поверхні водоохолоджених панелей над вогнетривкими боковими стінками та частинами даху. Як показано на Фіг.8, вважається, що дрібні частинки вуглецю, які нагнітали у сталеплавильні печі згідно з існуючою практикою спінювання шлаку, до певної міри виштовхуються з печі шляхом високошвидкісного видування або з існуючими відпрацьованими газами. Крім того, дрібні частинки вуглецю є легкими, від 20 до 30 фунтів на кубічний фут, спливають на поверхню шлаку або фактично згоряють над ним на відміну від включення у ванну шлаку або міжфазну межу між шлаком та металом, де окислення вивільнює гази, які також сприяють спінюванню шлаку. Таким чином, нагнітання великої кількості вугілля або нафтового коксу згідно з існуючим рівнем техніки є дорогою, неефективною практикою. На Фіг.9 показано, що застосування кондиціонера шлаку згідно з цим винаходом у виробництві 31 84871 сталі забезпечує несподівані переваги у функціонуванні печі для виробництва сталі, включаючи зниження собівартості понад $5,00 доларів на тонну сталі. Багато чинників процесу виробництва сталі сприяють цьому зниженню собівартості. Економія витратних матеріалів, які зазвичай зменшуються більше, ніж на 50% на тонну сталі за пунктами: витрати на завантаження вуглецю - з $1,10 до $0,44 доларів; нагнітання вуглецю - з $1,65 до $0,83 доларів; вогнетривке облицювання - з $1,19 до $0,47 доларів; торкрет-масу - з $0,61 до $0,26 доларів; суміш для дна та схилів - з $0,60 до $0,23 доларів; вапняні домішки - з $3,28 до $1,76 доларів; і витрата електродів - з $4,25 до $4,00 доларів. Пункт, що залишився, стосується витрат на електроенергію, які зменшуються з $15,20 до $14,40 доларів. Фіг.4 демонструє, що необхідність у меншій кількості компонентів MgO все одно забезпечує ту саму кількість MgO у шлаку. Завантажена маса брикетного матеріалу може бути зменшена. Таким чином, маса компонентів MgO, які додають у піч, знижується, і при цьому такий самий рівень MgO може бути реалізований у шлаку. Брикети також дозволяли зменшувати додавання негашеного вапна у піч. Це, у свою чергу, зменшувало CaO і, таким чином, співвідношення CaO та SiO2. Відомо, що рідкий шлак з низьким співвідношенням CaO та SiO2 сприяє зменшенню FeO у шлаку. Таким чином, більша кількість заліза може бути перетворена на сталь, таким чином, знижуючи вихід виплавленої сталі. Кондиціонер шлаку вводять в електричну сталеплавильну піч у кількості, необхідній для підвищення рівня MgO у високовапнистому кальцієвосилікатному шлаку від 5% до 14%, хоча корисними є до 18%, які забезпечують сметаноподібну структуру шлаку, яка не допускає вилуговування розчинного MgO, утворення піни для збільшення об'єму шлаку та утворення захисного покриття вогнетривкої панелі електричної сталеплавильної печі. Кондиціонер шлаку вводять в електричну піч у кількості, достатній для збільшення рівня MgO у високовапнистому кальцієвосилікатному шлаку до 22%, коли співвідношення CaO та SiO2 є нижчим за 1,5. У разі неможливості забезпечення сметаноподібної структури шлаку, коли шлак має розріджену водянисту стр уктур у або консистенцію й погано спінюється, кількість кондиціонера шлаку, який вводять, вибирають як кількість, достатню для підвищення рівня MgO у високовапнистому кальцієвосилікатному шлаку до 14% шляхом додавання більшої кількості негашеного вапна для підвищення співвідношення CaO та SiO2 до рівня від 1,8 до 2,1. Завантаження печі може включати завантаження залізовмісного металу з двома різними інтервалами часу, і 20%-80% кондиціонера шлаку завантажують під час першого з двох інтервалів часу, і 20%-80% кондиціонера шлаку завантажують під час другого з двох інтервалів часу. Як правило, принаймні 20% від розрахованої кількості кондиціонера шлаку завантажують під час нагрівання залізовмісного металу в печі. Крім того, метою є комбінування інших сумісних домішок у брикетний кондиціонер шлаку з вуглецем або без нього для забезпечення дрібніших 32 більш реакційноздатних матеріалів, ефективно для сталі або для шлаку. Домішки, які вводять таким способом, можуть включати карбід кремнію та феросиліцій для відновлення інших цінних оксидів до металу, наприклад, оксиду хрому до металевого хрому, при виробництві нержавіючої сталі. В альтернативному варіанті додають випалений доломіт для забезпечення дрібніших більш реакційноздатних частинок CaO та MgO. Включення дрібніших матеріалів у брикетну форму гарантує, що матеріали досягають міжфазної межі ванни шлаку і зможуть ефективно прореагувати. Тривалість нагрівання з огляду на час в увімкненому стані скорочується і, таким чином, споживання енергії та витрата електродів знижуються для додаткової економії. Відомо, що дуже великі електродугові печі або печі, які працюють від постійного струму, з діаметром більше 26 або 28 футів, важко вкривати шлаком. Застосування брикетів з більшими частинками випаленого до спікання оксиду магнію, розміром до 6мм у брикеті з вуглецем із вугілля значно поліпшує шлакове покриття на бокових стінках такої печі. Здійснювали випробування в аргонокисневому зневуглецьовувальному резервуарі, відомому як AOD, для очищення нержавіючої сталі. Результати довели, що хромовий та кремнієвий компоненти, хімічно відновлені з оксидів у шлаку, збільшувалися в кінцевому металі, таким чином, збільшуючи ефективність процесу. Частково очищену завантажену сталь, що має вибрані легуючі матеріали в електродуговій печі переносять до аргонокисневого зневуглецьовувального резервуара і додають кондиціонер шлаку згідно з даним винаходом для досягнення хімічного відновлення оксидів хрому та кремнію. Застосування кондиціонерів шлаку згідно з цим винаходом також сприяє виробленню більш якісної сталі. Якщо застосування кондиціонера шлаку згідно з даним винаходом зменшує завантаження вуглецю, головного джерела сірки, то суп утньою перевагою є уникнення додавання сірки до сталі, що забезпечує перевагу в якості. Якщо азот є суттєвим показником сорту сталі, то поліпшене спінювання шлаку заповнює більшу частину об'єму печі і спрямовує електричну дугу у сталь, подалі від верхньої атмосфери у печі. Цей захист дуги мінімізує утворення концентрованого азоту з повітря у печі і в результаті знижує рівень азоту в деяких сортах сталі, які повинні вироблятися з жорстким дотриманням технічних умов. В іншій композиції для одержання брикету для кондиціонування шлаку застосовують 46% випаленого до спікання оксиду магнію, 18% легко випаленого MgO, 28% вугілля і 8% води. Інгредієнти змішували для утворення доведеної до потрібної кондиції суміші для виготовлення брикетів 40´30мм. За спостереженнями, вуглець із брикету більш, ніж утричі замінював вуглець, який одержували з крупного вугілля. Вуглець у ванні залишався та незмінному рівні. Несподівано було виявлено, що вугільна шихта, 2000 фунтів на плавку, успішно видалялася за рахунок флюсу. Крім того, MgO, який одержували з брикету, забезпечував більше MgO у готовому шлаку, ніж MgO з крупного, 33 84871 15´3мм, випаленого до спікання оксиду магнію при застосуванні способу згідно з існуючим рівнем техніки. Збільшення міцності брикетів досягають через застосування суміші з 38% випаленого до спікання оксиду магнію, 3´0мм, 25% легко випаленого MgO, 25% вугілля та 12% води. Після перемішування одержану в результаті композицію обробляли у машині для брикетування, і одержані брикети містили 62% MgO та 20% вуглецю з 10% витратами на прогартовування. Випробування в печі, розрахованій для випуску 130 NT сталі за плавку, підтвердили, що 2880 фунтів брикетів можуть замінити 2400 тонн крупного, 15´3мм, випаленого до спікання оксиду магнію, і з меншими витратами. Інше безпосереднє вимірювання показало, що 1728 фунтів компонентів MgO з брикетів заміняли 2208 фунтів компонентів MgO з крупного випаленого до спікання оксиду магнію. У випадках, коли вуглець не є цінною або важливою домішкою до шлаку або сталі, брикети можуть складатися з випаленого до спікання оксиду магнію, 3x0мм, з легко випаленим MgO близько 200 меш та з водою для зв'язування. Брикети застосовують у деяких електричних печах, але частіше їх застосовують у резервуарах кисневих конвертерів, де MgO все ще вимагається, і все ще додають вапно та вапно плюс доломіт. Ці брикети мають вміст компонента MgO приблизно 65%, але забезпечують дуже дрібні частинки MgO та середнього розміру частинки MgO, які діють як окремі частинки для збільшення об'ємної в'язкості шлаку. У цьому разі композицію брикету, що містить від 30 до 85% випаленого до спікання оксиду магнію, розмір 3x0мм, змішують з 20%-70% легко випаленого оксиду магнію, 200 меш, та достатньою кількістю води, 8%-30%, для того, щоб матеріал діяв як зв'язувальний матеріал. Випробування показують в одержаному брикеті приблизно від 60% до 70% MgO, що компенсує витрати на прогартовування та попіл від забруднювачів у ви хідних матеріалах магнезиту. Експериментальну композицію кондиціонера шлаку C, яка складалася з 50% випаленого до спікання оксиду магнію, 3x0мм, 25% легко випаленого оксиду магнію, 25% вугілля, 3´0мм, змішували з приблизно 12% води за масою. Суміш доводили до потрібної кондиції шляхом змішування для створення придатної для формування маси, а потім пресували в машині для брикетування під високим тиском. Кінцева композиція містила приблизно 62% MgO, 18-20% вуглецю і втрачала приблизно 12% маси після спікання. Випробування здійснювали на сталеливарному заводі, де використовували випалений доломіт для забезпечення MgO у шлаку й завантажували вуглець для збільшення вуглецю в металі під час випуску до приблизно 0,06%. Брикети масою 3300 фунтів завантажували в піч для заміни всього доломіту. Вміст MgO у шлаку підтримували на рівні 10%, а вміст вуглецю в металі становив приблизно 0,08%. Більша кількість вуглецю з брикетів дозволяла знизити завантаження вуглецю у формі крупного вугілля на 3000 фунтів. Крім того, знижували 34 нагнітання вуглецю. Чиста економія від застосування брикетів була значною. Ще одне випробування здійснювали на сталеливарному заводі, на якому практикували стандартне додавання випаленого до спікання оксиду магнію, 15´3мм, для показника MgO, і згідно з нормальною практикою, нагнітали 25 фунтів вуглецю на тонну сталі для достатнього спінювання шлаку для захисту печі. Під час плавок, коли застосовували брикетований кондиціонер шлаку згідно з цим винаходом, здійснювали нагнітання вуглецю, в даному разі - антрацитний вугільний дрібняк, при нормі, яку знижували до менш, ніж 10 фунтів на тонну сталі, що становило зниження більше, ніж на 60%, забезпечувалася додаткова й несподівана економія. Спінювання шлаку вкривало стінки печі, коли піч функціонувала з повною потужністю протягом більшості часу плавки. 2500 фунтів брикетів завантажували в піч для забезпечення частини MgO, необхідної для шлаку. Після того, як спостерігали, що вміст MgO у шлаку становить 11%, більше, ніж потрібно, кількість доломіту зменшували до 3000 фунтів зі стандартної маси 9000 фунтів, які зазвичай додають. 3300 фунтів брикетів завантажували в піч для заміни всього MgO, який дає випалений доломіт. Крім того, плавку випускали при більш високій температурі, і вміст кисню був ви щим, ніж потрібно, вказуючи на те, що час перебування в увімкненому стані та час вдування кисню були надмірними й могли бути скорочені. Поліпшене спінювання шлаку, поліпшене вкривання стінок печі, поліпшений вихід вуглецю, поліпшене розчинення MgO у шлаку були результатами застосування брикетів та зменшення доломіту. Час нагрівання скорочувався на 1-2 хвилини, і споживання кисню зменшувалося. Значна економія була зумовлена застосуванням брикетів при експлуатації печі. Експериментальну композицію кондиціонера шлаку D, яка складалася з 52% випаленого до спікання оксиду магнію, 6´0мм, 25% випаленого до спікання оксиду магнію, 200меш, 22% вугілля, 3´0мм, змішували з приблизно 6% води та 5% розчину зв'язувального лігносульфонату за масою. Суміш доводили до кондиції для утворення придатної для формування маси, а потім пресували в машині для брикетування під високим тиском. Кінцева композиція містила приблизно 68% MgO, від 16 до 18% вуглецю й мала приблизно 6% втрати маси після спікання. Випробування здійснювали на сталеливарному заводі, де використовували випалений до спікання оксид магнію для забезпечення MgO у шлаку і завантажували вуглець для збільшення вуглецю в металі під час випуску до приблизно 0,06%. У піч завантажували 4000 фунтів брикетів для заміни всього випаленого до спікання оксиду магнію. Вміст MgO у шлаку підтримували на рівні 10%, а вміст вуглецю в металі становив приблизно 0,04%. Більша кількість вуглецю з брикетів дозволяла знизити завантаження вуглецю у формі крупного вугілля на 1000 фун тів. Хоча даний винахід було описано у зв'язку з оптимальними варіантами втілення, слід розуміти, що існує можливість застосування інших варіантів або модифікацій та додатків із забезпеченням ви 35 конання тієї самої функції даного винаходу без відхилення від його суті. Таким чином, даний винахід не повинен обмежуватися якимось одним 84871 36 варіантом, а має тлумачитися широко в усьому його обсязі згідно з визначеннями пунктів формули, яка додається. 37 84871 38 39 84871 40 41 Комп’ютерна в ерстка Т. Чепелев а 84871 Підписне 42 Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601