КОМПЛЕКС ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ВАНАДИЕВОГО ЧУГУНА

Предлагаемая полезная модель относится к области черной металлургии, в частности к производству чугуна из шихты, содержащей ванадий.
Известен комплекс по производству ванадиевых и передельных чугунов [1]. Схема данного комплекса представлена на Фиг.1.
Универсальность приведенного комплекса, рассматриваемого в качестве прототипа, не подтверждается при остановке печей, выплавляющих передельный чугун, что проявилось в общем снижении производства, а следовательно, и снижении общего количества пылевыносов, используемых как сырье для производства железофлюса.
Кроме того, недостатком прототипа является то, что в нем не увязаны качество и количество окускованного железо-ванадийсодержащего флюса при изменении соотношения агломерата и окатышей в шихте доменных печей.
2
3
Доменные печи, выплавляющие ванадиевый чугун работают с долей окатышей от 40 до 75%,.что сопровождается изменением количества образующихся отходов, используемых для производства флюса. В результате осуществления технологии при использовании комплекса [1], показатель основности (соотношение СаО и SiO) железофлюса и доля его в шихте, для полного исключения загрузки известняка СаСО, колеблется в широких пределах, что приводит к снижению стабильности показателей производства и качества ванадиевого чугуна.
В результате выполненных исследований и опыта работы установлено, что при основности железофлюса ниже 4 и выше 6 качество железофлюса ухудшается. В то время при доле железофлюса в шихте менее 10% ухудшается равномерность его распределения по сечению печи, а расход железофлюса в шихту более 15% увеличивает выход шлака и удельный приход серы. Все это потребовало изменения существующего комплекса.
Технический результат, достигаемый с использованием предлагаемого комплекса, заключается в улучшении показателей работы доменных печей за счет использования окускованного флюса с заданными металлургическими свойствами и регулирования доли его в шихте.
Схема предлагаемого в качестве полезной модели комплекса для производства ванадиевого чугуна представлена на Фиг.2. и включает в себя: доменные печи, выплавляющие ванадиевый чугун 1, систему окускования (аглофабрика, установка брикетирования и т.п.), производящую окускованный флюс 2, участок складирования ванадийсодержащих отходов (колошниковой пыли, отсевов железорудных материалов и прочих отходов) 3, блок анализа работы доменных печей 4, блок выбора состава и количества окускованного флюса 5 и тракт загрузки окускованного флюса в доменные печи.
Система выбора количества используемого привозного сырья реализована путем согласования работы блоков 4 и 5.
2
В результате пробной эксплуатации предлагаемого комплекса установлено, что наилучшими металлургическими свойствами обладает железофлюс основностью (отношение СаО/SiO) от 4 до 6. Выявлено, что наилучший эффект от использования железофлюса достигается при загрузке его в количестве 10-15%.
Включенный в состав предлагаемого комплекса блок анализа работы доменных печей 4 служит для определения необходимого количества окускованного флюса при его оптимальных свойствах. При этом в зависимости от заданного соотношения агломерата и окатышей прогнозируется суточное количество отсева мелкой фракции агломерата и количество колошниковой пыли. Задается основность железофлюса и выполняется расчет шихты для производства железофлюса (блок 5). Если количество окускованного флюса не обеспечивает оптимальную технологию его использования, то в состав шихты для его производства включается привозное сырье. Это позволяет, в зависимости от текущих задач, поддерживать на заданном уровне в окускованном флюсе содержание железа, ванадия, либо их соотношение, а также придавать флюсу промывочные свойства путем введения в его состав марганец, борсодержащих и других добавок.
Выбор состава и количества окускованного флюса производится расчетным путем (реализуется в блоке 5 полезной модели) на основе следующих данных:
- массы колошниковой пыли, отсева агломерата и других вторичных материалов на складе отходов;
- прогнозируемого количества образования отходов;
- возможности увеличения на складе отходов массы различных материалов по видам;
- планируемого соотношения агломерата и окатышей;
- состава привозного сырья;
- оптимальной доле в шихте окускованного флюса.
Пример конкретного выполнения
Проводилась доменная плавка с использованием в шихте ванадийсодержащего железорудного сырья, кокса и окускованного флюса, полученного с использованием железованалиевого концентрата ОАО «Святогор» в количестве от 0 до 150 кг на тонну железофлюса.
Измерялись: химический состав чугуна и шлака, параметры комбинированного дутья, производство чугуна, химический состав и расход компонентов шихты.
Рассчитывались: удельная производительность печи, приведенный удельный расход кокса, среднеквадратичное отклонение основности шлака, показатели качества ванадиевого чугуна. Результаты плавки в различных периодах приводятся в таблице 1.
Период 1 - работа по прототипу.
Период 2 - работа с использованием в шихте окускованного флюса при переменной доле окатышей и использовании привозного сырья.
Сравнительные результаты плавки
Табл.1
Показатель
Период 1
Период 2
Удельная производительность, т/м<sup>3</sup> сут
2,38
2,6
Приведенный удельный расход кокса, кг/т
411
403
Среднеквадратичное отклонение основности шлака, ед
0,021
0,018
Доля чугуна с [V]≥0,4%, %
91,7
95,4
Анализ приведенных данных показывает, что предлагаемая полезная модель позволяет решать поставленную задачу, т.е. отвечает критерию "промышленная применимость", обладает высоким техническим уровнем и новизной.
Используемый источник:
1. Комплекс для производства передельного и ванадиевого чугуна. Патент ПМ 84382. Опубл. 10.07.2009 г.