Шлакообразующая смесь для рафинирования металла

Шлакообразующая смесь для рафинирования металла

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН („)SU(„) 2 231

3

ОПИСАНИЕ ЙЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Остальное

I госудм ственный комитет ссср

AO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 3392869/22-02 (22) 04.02.82

146) 07.07.83. Бюл. И 25 (72) Jl.é. Крупман, Д.А. Дакии, В.И. Курпас, Д.М. Максименко, П.И. Маджар, A.А. Беляков, В.В. Несвет, Ю.И. Гладилин, С.С. Бродский, Ю.ф. Воронов, Д.Е. Корнаков и А.Т. Корж

71 Донецкий научно-исследовательский институт черной металлургии (53) 669 18.046 558. 7: 621. 746. 32, (088. 8) (56 ) 1. Труды института металлургии

Уральского филиала АН СССР. Сверд-. ловск, 1970, вып. 21, с. 58-66.

2. Морозов А.Н. Современный мартеновский процесс. Свердловск, "Металлургия", 1.961, с. 236; (54 )(57 ) 1. ШЛАКООБРАЗУКМЦАЯ СМЕСЬ

ДЛЯ РАФИНИРОВАНИЯ МЕТАЛЛА, содержащая известь и плавиковый шпат, о т.л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения стабильности обработки и удаления вредных примесей, она дополнительно содержит землистые отсевы

; алюминиевой стружки при следующем соотношении, компонентов, вес.4:

Землистые отсевы алюминиевой стружки 5,0-25 0

Известь . 50,0-80,0

Плавиковый шпат Остальное

2. Смесь по и. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем,что землистые отсевы алюминиевой стружки содержат, вес.4

Окись алюминия 15-20

Окись кальция 0,4-1,8

Кремнезем 10-12

Окись магния 2 -4

Кремний 4 -6 Алюминий металлический

1027231

10-12

2 -4

4 -8

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использова но при производстве стали, в частности, при рафинировании ее в ковше

Известны шлакообразующие смеси, содержащие известь, плавиковый шпат и различные добавки. Например, шлако образующая смесь состава.3: известь

60-76, плавиковый шпат 0,25, крио" лит 0 - 20, алюминиевый порошок

0 - 3, ферросилиций 0 - 15. При обработке стали этой смеси была достигну та степень десульфурации 17-233 Г1 g

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к предложенной является смесь для обработки жидкого металла, состоящая иэ 60»803 окиси кальция, 1-153: плавикового шпата и. 10-30 катализатора К 5 (2) .

Недостатком указанйых смесей явля ется нестабильность процесса десуль" фурации при обработке стали в ковше.

Причиной нестабильности процесаа рафинирования известными твердыми смесями является то, что. формирование. рафинировочного шлака определяется прогревом труднорастворимой извести и скоростью ее растворения в уже об" разовавшемся шлаке и существенно. зависит от температуры выпускаемой стали.

Большие колебания степени десульфурации от плавки к плавке приводят к невыполнению заказов на качественные марки стали.

Кроме того, известная смесь не позволяет одновременно осуществить десульфурацию стали и удаление оксид; ных неметаллических включений.

Целью изобретения является позы» шение стабильности обработки и удале; ние вредных примесей.

Поставленная цель достигается тем, что шлакообразующая смесь. для рафинирования металла, содержащая известь и плавиковый шпат, дополни" тельно содержит землистые отсевы алюминиевой стружки при следующем соот" ношении компонентов, вес.3:

Известь. 50, 0-80, 0

Землистые отсевы алюминиевой стружки 5,0-25,0

Плавиковый шлат Остальное.

° При этом землистые отсевы алюминие вой стружки содержат, вес.3".

Окись алюминия 15"20

Окись кальция . 0,4»1,8

Кремнезем

Окись магния

Кремний

Алюминий металлический Остальное

Землистые отсевы алюминиевой струж* ки являются отвальным продуктом предприятий "Союзв орцветмега".

Отличительной особенностью предло-:

10 щенной смеси является наличие в ее составе землистых отсевов алюминиевой стружки.

В .табл. 1 приведен химический состав предложенного материала, а таКже

1 катализатора К5, входящего в состав известной шлакообразующей смеси, Содержащийся в отсевах) алюминиевой стружки в:количестве 50-70Ж алю. миний металлический, вступая в экзо20 термическую реакцию!.с кислородом . воздуха или металла, является источником не только окиси алюминия; но и дополнительного тепла ..- фактора, способствующего;более быстрому форми>> рованию жидкого шлака системы СВО»

М О " CaF . Этим объясняются полученные показатели повышения эффектив-:

:.ности рафинирования стали, йредстав" ленные в табл. 2, а именно увеличение степени десульфурации в среднем на 123 (абс. ) и стабильности процесса более чем на 103 (абс.) .

Кроме того, катализатор К5, имею.щий в своем составе до 133 окиси хрома, ухудшает физические свойства

З5 образующегося шлака, так как известно, что окись хрома даже в не" значительных количествах способствует резкому повышению вязкости шлака. .11оэтому применение в составе смеси

40 отсевов алюминйевой стружки, как заменителя глиноземистых материалов, дает преимущества в отношении получения лучших физических свойств рафини ровочного шлака.

Изучение на электромагнитном вибрационном вискоэиметре динамической вязкости шлаков, образующихся при плавлении смесей, получены значения вязкости предложенной смеси в

Ю пределах 0,12-0,18 Па.с при темпера òóðå l650 C что почти на 253 меньше вязкости известной смеси (с добавками катализатора K5 ).

Таким образом, ввод в состав твер55 дой шлакообразующей- смеси на основе извести и плавикового шпата отсевов алюминиевой стружки по сравнению с вводом катализатора К5 дает преииу27231 4

Как видно из табл. 2, при использовании предложенной шлакообразующей смеси эффективность рафинирования металла повышается.

Обработка стали предложенной смесью приводит к повышению степени десульфурации. Кроме того, предложенная смесь позволяет стабилиэиро; вать раскисленность стали. В опытной

10 стали содержание кислоторастворимого алюминия колебалось в пределах

0,016-0,0263 (среднее 0,0243), в то время как в стали, выплавленной по обычной технологии, оно составляло 0,004-0,020 (среднее 0,0163 ).

В табл. 3 и 4 приведены данные, характеризующие качество металла, обработанного предложенной шлакообразующей смесью и известной.

Т а б л и ц а 1

Ингредиент .

Химсостав, вес.3

Са0

АЩ

0,4-1,8 10-12 2-4

50-70 4-6

15 20

71-78

1,1- 1,2 10-15 0,4-0,5

11-13

3 10 щества Н отношении получения рафинировочного шлака с лучшими физическими. свойствами и на более ранней стадии обработки, что способствует повышению эффективности рафинирования металла.

Пылевидные частицы окисной части землистых отсевов алюминиевой стружки являются в свою очередь центрами зарождения неметаллических включений и способствуют улучшению условий их роста и удаления иэ расплавленной . стали

Количество землистых отсевов выбирается, исходя иэ содержания углерода в металле перед его обработкой, т.е. его окисленности. Количество флюсующих материалов выбирается иэ расчета получения шлака с хорошими

Физико-химическими свойствами. Нижний (50,03) и верхний (80,03) пределы содержаний извести обеспечивают необходимую основность шлака соответственно при минимальном и максимальном значениях окиси кальция, астре" чающейся в окисной части землистых отсевов.

Добавка плавикового шпата должна при этом обеспечить гюлучение жидкоподвижного шалка.

С целью проверки эффективности использования в лабораторйых услови" . ях были испытаны шлакообраэующие смеси предложенного и известного сос"

/гава (табл. 2 1.

Испытание шлакообраэующих смесей проведено в стандартных условиях при обработке металла .во время его выпус ка из 60-килограммовой индукционной печи. Расход смесей составлял 1214 кг/т стали.

Стабильность процесса рафинирования оценивалась по количеству плавок стали с содержанием сны после обработки-менее 0,0254.

Данные табл. 4 свидетельствует, что обработка стали предложенной шлакообраэующей смесью приводит к увеличению выхода годного стали на

2,03 за счет стабилизации раскисленности металла и снижения содержания серы. По механическим свойствам на опытных плавках получено улучшение пластических характеристик стали, Так, относительное сужение возросло

® на 243 (отн. ) .

Приготовление предложенной шлаковой смеси осуществляется путем тща" тельного смешения заранее сдоэированных материалов, а затем смесь (1,2З5 1,53 от веса садки ) высыпается в ковш по ходу выпуска плавки так,.что" бы закончить подачу смеси при наполнении ковша не более чем на 1/3.

4о Экономическая эффективность приме. нения предложенной шлакообразующей смеси обусловлена увеличением выхода годного проката и составляет

0,54 руб./т. стали.

1027231

Таблица 2

Предложенная

47,5

90

90

42,0

50

Извест" ная 60

80 33 4

75 32,0 15, 20

70

Таблица3

1;8

Известная

1,7

1 9

Предложен« ная

197

1,6

1 7

Табли ца 4

Механические свойства сужение, 30,0

54,0

Известная 33,0

19, 1

49 5

93,4

Предложенная

32,О

95,4

20, 5

50,0

35 0

ВНИИПИ, Заказ 4675/29 Тираж 568 Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Технология рафинирова ния

Предел теку-. чести, „ /м„2

Времен-: ное сопротивление, кг/мм

Относительное удлинение, Ф

Относитель" ное

Ударная вязкость при 20 С, кгсм/см 2

Выход годно.го