Флюс для разжижения шлака

Флюс для разжижения шлака

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ФЛЮС ДЛЯ РАЗЖИЖЕНИЯ ШЛАКА, содержап5ий фтористый кальций, окись магния, кремнезем, глинозем, окись натрия, серу, углекислый кальций, отличающийся тем, что, с целью повьпаеиия разжижающей способности и увеличения рафинирующих свойств шлака, он дополнительно содержит окись калия и окись титана. при следующем соотнощении компонентов , мае. %: Фтористый каль4-25 ций 3-12 Окись магния 2-10 Кремнезем 2-6 Глинозем 0,5-6,0 Окись натрия г 0,5-6,0 Окись калия 0,05-3,00 Окись титана сл 0,01-0,20 Сера Углекислый Остальное кальций

СОЮЗ СОВЕТСНИХ вин

РЕСПУБЛИК

ШР Ol) А

Зад) С 21 С 5/54

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПЪ1Й

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

4-25

3-1 2

2-10

2-6

0 5-6,0

0,5-6,0

0,05-3,00

0,01-0,20

Остальное (21) 3603272/22-02 (22) 16.04.83 (46) 23.08.84. Бюл. 11 31 (72) И.П. Басаев, В.Н. Ким, Е.А.Огурцов, Б.Г.Пластинки, E.М.Гудалина, А.И. Багрий, В.А. Куличенко, А.М.Анохин, В.И.Максимов и А.В. Ковалев (71) Химико-металлургический институт АН Казахской ССР (53) 669. 168(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 355234, кл. С 21 С 5/52, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР

11 487946, кл. С 21 С 5/54, 1976.

3. Авторское свидетельство СССР по заявке У 3421654/02, кл.С 21 С 5/54>

1982. (54)(57) ФЛЮС ДЛЯ РАЗЖИЖЕНИЯ ШЛАКА, содержащий фтористый кальций, окись магния, кремнезем, глинозем, окись натрия, серу, углекислый кальций, отличающийся тем, что, с целью повышения разжижающей способности и увеличения рафинирующих свойств шлака, он дополнительно содержит окись калия и окись титана, при следующем соотношении компонентов., мас. 7:

Фтористый кальций

Окись магния

Кремнезем

Глинозем

Окись натрия

Окись калия

Окись титана

Сера

Углекислый кальций

1 110944

Изобретение относится к металлур -. гии черных металлов, в частности к флюсовым шлаковым добавкам при производстве стали.

Известен флюс (1Т для разжижения сталеплавильных шлаков, содержащий, мас. Х:

Фтористый кальций

Окись

5-20

2-10

2-8

1-4

1-6

0,01-0,20 магния

Кремнезем

Глинозем

Окись натрия

Сера

Углекислый кальций

20-40

1-8

2-30

До 5

Глинозем

Кремнезем

Окись кальция

Окись магния

Фтористый кальций

Основа

Остальное

15-40

10-30

5-19

Фтористый кальций

Окись

0,5-6,0

4-25

0,5-10,0

0,01-1,00

3-1 2

2-10

2-6 магния

Кремнезем

Глинозем

Окись

Остальное

0,5-6,0

0 5-6,0

0 05-3,00

0,01-0,20 натрия

Окись калия

Окись титана

Сера

Углекислый кальций

Остальное

Некоторое увеличение по сравнению с известным содержания фтористого кальция (до 25 мас. 7 по верхнему пределу) способствует увеличению раэжижающих свойств флюса. Более высокое (сверх 25 мас.7.) количество фтористого кальция (CaF,) во флюсе обеспечивает очень быстрое, но кратковременное разжижающее действие в связи с быстрым удалением иэ расплава газообразных соединений фтора, Недостатком этого флюса является высокое содержание фтористого кальция (по верхнему пределу 72 мас. 7), что приближает его по свойствам к плавиковому шпату с присущей последнему 2О токсичностью, а также высокое содержание глинозема (по верхнему преде-лу 40 мас. 7), что существенно повышает температуру плавления флюса.

Известен также флюс L2 3 для разжижения шлака, содержащий, мас. Ж:

Фтористый кальций

Двуокись кремния

Глинозем

Окись магния

Окись железа

Сера

Углекислый кальций

Недостатком этого флюса является высокое содержание двуокиси кремния и серы, что затрудняет условия десульфорации и дефосфорации стали, особенно при переделе фосфористых (ГР1> О, 77) чугунов. Кроме того, повь ,шение количества кремнезема в шлаке вызывает опасность разъедания футеровки конвертора и обусьпавливает не- о обходимость длительных присадок извести и разжижающих материалов. Все это приводит к увеличению количества шлака s конверторе, а следовательно, к повышению потерь железа со шлаком и снижению выхода годного металла.

Наиболее близким к предлагаемому по составу и достигаемому эффекту является флюс Е33 для разжижения шлака, содержащий в своем составе следующие компоненты, мас. 7:

Недостатком известного флюса является его невысокая раэжижающая способность, не обеспечивающая необходимых рафинирующих свойств шлака, а следовательно, и высокой степени рафинирования металла от вредных примесей.

Цель изобретения — повьппение раэжижающей способности и увеличение рафинирующих свойств шлака.

Цель достигается тем, что флюс для разжижения шлака, содержащий фтористый кальций, окись магния, кремнезем, глинозем, окись натрия, серу и углекислый кальций, дополнительно содержит окись калия и окись титана при следующем соотношении компонентов, мас. 7:

1109444 большое количество которых приводит к загрязнению атмосферы цеха ядовитыми фтористыми соединениями. Снижение количества CaF, ниже 4 мас. Ж является нецелесообразным, поскольку 5 не обеспечивается достаточная жидкоподвижность шлака при использовании такого флюса.

Наличие во флюсе окиси магния в несколько больших количествах по сравнению с известным является весьма желательным, поскольку это способствует наведению высокоосновного шлака и благоприятно сказывается на повышение стойкости футеровки конвертора. 15

Меньшее количество окиси магния почти не предохраняет футеровку от разъедания, а повышение окиси магния вьппе

12 мас. 7 обуславливает загущение шлака.

Ф

Нижнее содержание двуокиси кремния обеспечивает легкоплавкость многокомпонентной смеси и не препятствует наведению основного шлака с высокими рафинировочньвии свойствами. Повышение количества кремнезема выше

10 мас. X обуславливает необходимость дополнительных присадок извести для сохранения основности шлака и создает опасность разъедания футеровки. ЗО

Нижнее содержание глинозема обеспечивает снижение температуры плавления флюса и более раннее участие его в формировании активного шлака. При содержании окиси алюминия выше 6 мас. Ж, Ç5 повышается температура плавления флюса и замедляется начало его взаимодействия со шлаком.

Введение в состав флюса окислов 40 щелочных металлов натрия и калия по

0,5-6 мас. Ж каждого значительно повышает разжижающие свойства флюса, причем при содержании их в количествах менее 0,5 мас. X практически незаметно влияние на температуру плавления флюса и его разжижающих свойств.

Повышение их содержания выше 6Ж нецелесообразно, поскольку присадка флюса такого состава вызывает технологические затруднения, связанные с обильным вспениванием шлака.

Добавка в состав флюса окиси титана в количестве 0 05-3 мас. X дополнительно увеличивает его разжижающую способность и на более ранней стадии плавки обеспечивает формирование жидкоподвижного активного шлака. Указанные пределы являются оптимальными.

Повышение содержания окиси титана выше 3 мас. X нежелательно в связи с обильным вспениванием шлака и удорожанием стоимости флюса.

Содержание серы в флюсе (0,010,2 мас. X) обусловлено относительно невысоким содержанием ее в применяемых материалах.

Углекислый кальций является ведущим компонентом флюса и в зависимости от содержания других компонентов его количество составляет по нижне.му пределу 31,8 мас. Ж, по верхнему87,94 мас. X. Укаэанные пределы являются оптимальными и обеспечивают необходимые основность и жидкоподвижность шлака и его рафинирующие свойства. Увеличение количества углекислого калия СаСО выше верхнего со-, держания приводит к образованию гус" тых шлаков, требующих дополнительной присадки раэжижающих материалов.

Применение в составе флюса дополнительно окислов калия и титана способствует повышению ассимиляции шлаком присаживаемой в эавалку извести и получению необходимой основности, что позволяет снизить нижний предел содержания в флюсе углекислого кальция до 31,8 мас. X. Однако снижение количества СаСО, менее 31,8мас.X не обеспечивает необходимой основности шлака, что приводит к необходимости присадки дополнительных количеств извести.

Основой предлагаемого флюса является дешевая и недефицитная флюоритовая руда, к которой в необходимых количествах можно добав-:, лять окись магния в виде магнеэитового порошка или боя магнеэитовых огнеупорных кирпичей, окись натрия в виде соды или других содержащих окись натрия материалов (бой натриевого стекла красный шлам и др.) окись калия в виде красного шлама или содержащих окись калия минералов (нефелин, алунит, лейцит, серицит и др.) и окись титана в виде бедных титановых руд или отходов титанового производства.

Опробование предлагаемого флюса осуществляют в кислородном конверторе при переделе фосфористых лисаковских чугунов, содержащих, мас. X: кремний 0,7-1,0; марганец 0,6-0,9; фосфор 0,7-1,0; сера 0,035-0,050.

Составы предлагаемого флюса приведены в табл. l.

1109444

Таблица, Флюс

Содержание компонентов, мас. Ж т

S CaCO

MgO 810 А1,0, Na20 К,О TlO

СаР

5 ° 20 950 2 75 1 70 5 85 050 005 002443

10э85 5э05 4э45 4 10 3.65 Ое65 Оэ15 Оэ01 71 э09

20,40 2,50 7,20 2,30 1,05 4,50 2,50 0,12 59,43

0,07 57,23

25,00 1,00 9,00 0,50 0,50 3,70 3,00

4 00 12 00 1 00 5 00 6 00 б 00 1 40 0 20 64 40

0 5 0,5 0 05

0101 87 94

4,0 3,0 2,0 2,0

25,0 12рО 1010 бю,О 6ь0 6вО 3в,0

0 2 31 8 жание вредных примесей, 7 г е на повалке на в

LSl

° 1 Известный

5,6 0,85 0,038 0,106 0,036 0,020 0,018 97,6 52,6

5,6 Ою87 0 03б Оэ064 Оз030 Ов015 Оэ015 98э3 58 3

Для сопоставления готовят флюс известного состава, содержащий, мас.%:

СаР 15,4X; MgO 6,7; SiO, 4,8; А1,0, 3,2; йа,О 3,9; Б 0,2; СаСО, 66,8Е. 35

Для сравнения используют результа-ты 30 плавок, проведенных в тот же период на параллельном конвертере при продувке аналогичного по составу чугуна и с использова- 40 нием в качестве базового объекта плавикового шпата для разжижения шлака.

Присадку флюсов производят сразу после завалки в конвертор извести в первый период продувки плавки на

2-3-й и 7-8-й минутах из расчета введения 3,3-10 кг флюса на 1 т металлической садки, предпочтительно давать

5-6 кг/t металлической садки. Вторичную присадку флюса при недостаточной жидкоподвижности шлака производят в конце продувки.

Полученные результаты по испытанию флюсов приведены в табл, 2.

Таблица 2

1109444

Продолжение табл. 2,6 0 85 0048 0060 0034 0 024 0018 984 62 5

5,6 0,88 0,042 0,066 0,032 0,015 0,016 98,3 61,9

5,6 0,91 0,046 0,072 0,028 0,17 0,017 98,1 63,0

5 6 0,88 0,049 0,070 0,030 0 015 0 018 98,3 63,3

5,6 0,77 0,037 0,062 0,030 0,017 0,017 97,8 54,05

5,6 0,84 0,039 0,069 0,032 0,016 0,018 98,1 53,8

Использование предлагаемого флюса обеспечивает наведение активного жидкоподвижного шлака в первый момент после присадки, что значительно

30 активизирует протекание рафинировочных процессов. Если при испытании известного флюса снижение серы в период от расплавления до повалки конвертора составляет лишь 5,2 отн. 7., то на плавках с использованием предлага,емого флюса содержание серы в этот же период 16,7-39,1 отн. X.

Продолжение табл. 3

Флюс

„р, отн. 7. aS, отн. Ж

92,5

23,8

92,1

39,1

92,0

38,8

91,9

18,9

91,8

17,9

Таблица 3

a p, отн. 7 a S отн. 7

Флюс

Известный 87,5

5 2

92,4

16,7

29,2

92,9

В степени удаления фосфора в пери-40 од ведения плавки от расплавления до повалки при использовании предлагаемого флюса также получены лучшие результаты, чем на сравнительных плавках с применением известного флю- 45 са. Это видно иэ представленных в табл.3 результатов.

Введение в состав предлагаемого флюса дополнительно окиси калия и окиси титана увеличивает его разжижающую способность и на более ранней стадии плавки обеспечивает формирование жидкоподвижного активного шлака с высокими рафинирующими свойствами, что в конечном итоге повышает качества выплавляемой стали. Отмечен. ные свойства флюса особенно важны при использовании его для передела высокофосфористых чугунов.

Опробование предлагаемого флюса в промышленных условиях показало, что не учитывая даже повышение качества опытного металла, может быть обеспечен экономический эффект поряд, ка 0,1 руб./т обработанной стали.