Порошкообразная рафинирующая смесь

Порошкообразная рафинирующая смесь

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. ПОРОШКООБРАЗНАЯ РАФИНИРУНЩАЯ СМЕСЬ, содержащая известь, плавиковый шпат и силикокальций, отличаяющ-аяся тем, что, с целью повышения десульфурирующей способности смеси, она дополнительно содержит алюминий при следующем соотношении компонентов, мас.%: Алюминий 10-15 Силикокальций 15-22 15-25 Плавиковый шпат Известь Остальное 2. Смесь по п.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что соотношение силикокальцИя и алюминия в ней составляет 1,5:1.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(59 С 21 С 7/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМЪ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3649733/22-02 (22) 06.10.83 (46) 07. 11.84. Бюл. У 41 (71) Московский вечерний металлургический институт (72) Н.А.Смирнов, Г.А.Исаев, С.Й.Хиженков, Е.И.Тюрин, С.С.Сивков и

В.А.Чернов (53) 669.162.683.2(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 558944, кл. С 21 С 7/00, 1977.

2, Авторское свидетельство СССР

Ф 621732, кл. С 21 С 5/28, 1976..Я0.„1122709 А (54) (57) 1. ПОРОШКООБРАЗНАЯ РАФИНИРУКЙИЯ СМЕСЬ, содержащая известь, плавиковый шлат и силикокальций, о т л и ч а я ю щ а я с я тем, что, с целью повьппения десульфурирующей способности смеси, она дополнительно содержит алюминий при следующем соотношении компонентов, мас.Ж:

Алюминий l 0-15

Силикокальций 15-22

Плавиковый шпат 15 25

Известь Остальное

2. Смесь по п.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что соотношение силнкокальция и алюминия в ней составляет 1,5:1. е монагнетателе не менее 6 атм. Расход порошкообразных рафинирующих сме» сей 17 от веса металла, расход аргона 0,25 мз /т, продолжительность продувки порошками 5 мин. Температура металла перед началом продувки на всех опытных плавках 1600-1620 С.

Эффективность обработки стали различными порошкообразными рафинирующими смесями определяли по содержанию серы в пробах металла, отобранных до начала и после окончания продувки порошками, и в готовом металле.

При определении оптимального состава предложенной порошкообразной рафинирующей смеси выявлено, что снижение содержания алюминия в смеси менее 10% и силикокальция менее 15% значительно уменьшает десульфурирующую способность смеси, так как при этом возрастают остаточные концентрации кислорода в металле, ухудшая тем самьп термодинамические условия процесса удаления серы. Увеличение содержания в смеси алюминия более

15% и силикокальция более 2% нецелесообразно, потому что десульфурирующая способность смеси при этом значительно не возрастает. В этом случае в металле унеличивается ко= личество окислов алюминия, замедляющих образование сульфидов кальция, что приводит к уменьшению скорости процесса десульфурации.

Изменение содержания плавикового шпата в порошкообраэной рафинирующей смеси в интервале 15-257. в меньшую или большую сторону приводит в первом случае к снижению десульфурирующей способности смеси вследствие уменьшения жидкоподвижности формирующегося при продувке шлака, во втором случае десульфурирующая способность смеси значительно не увеличивается, но при этом возрастает стоимость смеси.

Добавка извести в порошкообразную рафинирующую смесь обеспечивает образование легкоплавких алюминатов кальция, обладающих высокой способностью растворять серу, увеличивая тем самым степень десульфурации.

На основании анализа результатов проведенных опытных плавок установле но соотношение между содержанием силикокальция и алюминия в порошкообразной рафинирующей смеси, равное

1,5: 1. Уменьшение данного соотношения ухудшает процесс десульфурации, Ф 1122709 2

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к выплавке сталей с продувкой металла порошкообразными материалами.

Известна порошкообразная смесь дпя рафинирования стали от серы и кислорода, содержащая соду, известь, силикокальций. в соотношении 1:3:1 соответственно. (1$ .

Обработка металла данной смесью интенсифицирует процесс десульфура-, ции стали, но при этом в малой степени влияет на процесс удаления кислорода, что в конечном итоге принодит к недостаточно низким содержаниям серы в готовом металле.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является порошкообразная рафинирующая смесь, содержащая известь, плавиковый шпат и силикокальций в соотношении соответственно. (3-7):(1-4):(0,4-1}, применяемая для десульфурации жидкой стали (2J .

Недостатком известной смеси является невозможность проведения глубо кой десульфурации из-за повьппенного конечного содержания кислорода н стали.

Цель изобретения — повьппение деЗО сульфурирующей способности смеси.

Поставленная цель достигается тем, что порошкообразная рафинирующая смесь, содержащая известь, плавиковый, шпат и силикокальций, дополнительно содержит алюминий при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Алюминий 10-15

Силикокальций 15-22

Плавиконый шпат 15-25

Известь Остальное 4О

При этом соотношение силикокальция и алюминия в порошкообраэной рафинирующей смеси составляет 1,5:1.

Состав предложенной порошкообразной рафинирующей смеси разработан на основании опытных плавок с продув кой порошками, по результатам которых выявлен оптимальный состав смеси. Опытные плавки проводили н открытой индукционной печи следующим образом: материалы порошкообразных рафинирующих смесей измельчали и просеивали до фракции не более 1 мм, затем механически перемешивали и прокаливали s течение 1-1,5 ч при 55

650-700 С. Продувку порошкообразными рафинирующими смесями осуществляли в струе аргона при давлении в пнев«

3 11 так как при этом снижается количество активных раскислителей в смеси, что приводит к увеличению остаточного содержания кислорода, препятствую щего удалению серы. Увеличение данного соотношения способствует тому, что в металле в присутствии окиси алюминия образуются не чистые сульфиды кальция, а алюминаты кальция, что приводит.к замедлению процесса удаления серы.

В табл.1 приведены составы порошкообразных рафинирующих смесей, использованные в плавках; в табл.2 результаты обработки металла указанными смесями, в табл.3 — результаты продувки в ковше легированных конструкционных сталей типа ВП-25; в табл.4 — результаты опытных плавок, проведенных для установления оптимального соотношения содержания в смеси силикокальция и алюминия.

При изменении соотношения силикокальция и алюминия, равного 1,5:1, степень десульфурации металла снижается. Соблюдение оптимального соотношения (1,5:1) способствует достижению высоких степеней десульфура. ции и низкого содержания серы в металле.

Анализ приведенных данных свидетельсвует о том, что продувка металла предложенными порошкообразными рафинирующими смесями повышает степень десульфурации и обеспечивает получение стали с более низким содержанием серы и кислорода в металле, чем при обработке известной смесью.

Для определения ориентировочной экономической эффективности использования предложенной порошкообраэной рафинирующей смеси в качестве базового объекта выбрана технология выплавки легированной конструкционной стали в дуговой печи с продувкой металла порошками в ковше. Продолжительность плавки по базовому вариг грабли-ца 1

Компоненты Содержание, мас.X â смеси редложенной

Известной

Э5

Алюминий 10 12 15

Силикокальций 15 18

Плавиковый шпат 15 20

25 26

38 65

Известь 60 50

22709 4 анту 6,58 ч, расход алюминия на раскисление 1,7 кг/т. Применение предложенной порошкообраэной рафинирующей смеси позволило сократить длительность плавки ыа 0,50 ч и снизить расход алюминия до 1 0 кг/т.

Учитывая, что производительность

18-тонной дуговой электропечи

3,96 т/ч, расходы по переделу

1i,59 руб ./т, выход годного 17,4 т, экономия за счет сокращения длительности плавки на 0,50 ч 1,32 руб./т.

Экономия за счет снижения расхода алюминия 0 51 руб./т.

Удорожающим фактором является под готовка и стоимость порошкообразной смеси — 0,32 руб./т °

Ориентировочный экономический эф-, фект от применения предложенной порошкообразной рафинирующей смеси .составит 1,51 руб./т выплавленной стали.

1122709

Та бли ца 2 с

Содержание серы в металле, Х

Содержание кислорода в металле, X

Степень десульфурации, Ж

Порошкообразная рафинирующая смесь после продувки до продувки

0,054

0,024

55,5

0,0083

Предлагаемая

0,053

58,9

0,054

54,0

0,050

0,054

0,054

59,2

62,9

58,7

0,046

61,5

0,052

0,054

0,054

О;052

0,054

48,1

Известная

48,0

44,4

Продолжение табл.3.Таблица 3

Степень десульфурацин,X

Степень десульФЗрации,%

Порошкообразная рафинирующая смесь

Содержание серы в металле, Х

Порошкообразная рафинирующая смесь до нро- после дувки продувнн после до продувки продувки

0,009 30,7

0,008 46,6

0,006 45,4

71, 4 50 Извест- О, 013 иая

63,6 0,015

62,6

0,011

64,3

0,014

0,004

Предложенная

0,004

0,006

0,004

0,005

0,011

0,016

0,013

0,0!4

Содержание серы в металле, 7

О, 022

0,021

0,023

0,022

0,020

0,019

0,020

0,023

0,028

0,027

0,030

0,0081

0,0085

0,0077

0,0080

0,0079

0,0082

0,0076

0,0084

0,0093

О, 0102

0,0095

1122709

Таблица 4

Степень десульфурации, Х

Материал, вес.Ж

Содержание серы в металле, 7

Отношение силико»

Состав предложенной смеси кальция к алвмиАЙ CaSi CaF

СаО до про- после дувки продувки нию в смеси

61,0 0,053

60,0 0,054

59,0 0,054

50,9

0,026

0,021

0,026

61,1

51,8

51,2 0,052 0,025

50,0 0,054 0,020

51,9

62,9

12,0 19,2 20,0

54,0

48,8 0,050

39,0 0,052

0,023

0,023

55,7

1,4:1

15,0 21,0 25,0

15,0 22,0 25,0

61,5

38,0 0,052 0,020

36,0 0,053, 0,024

1,5:1.

1,6:1

54,7

15,0 24,0 25,0

Редактор И.Николайчук

Заказ 8102/24 . Тираж 539 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская иаб., д. 4/5

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

1,4:1

1,5:1

1,6:f

1,4:1

1,5:1

1,6:1

10, О 14,0 15,0

10эО 15эО 15»0

10,0 16,0 15,0

12,0 16,8 20,0

12,0 18,0 20,0

Составитель К.Сорокин

Техред Т.Фанта Корректор Н. Король

Зь,