Шлакообразующая смесь для сталеплавильного процесса

Шлакообразующая смесь для сталеплавильного процесса

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к области металлургии черных металлов, а именно к выплавке стали в агрегатах с основной футеровкой для подведения жидкоподвижного активного шлака. Целью изобретения является повышение качества металла, увеличение стойкости огнеупорной футеровки и выхода жидкого металла, сокращение длительности плавки, а также снижение стоимости стали. Шлакообразующая смесь для сталеплавильного процесса содержит, мас.%: марганцовистый известняк 85-90

основной сталеплавильный шлак 4-11

материалы, содержащие оксиды железа (конвертерная пыль или окалина, или шлам мартеновских печей), 4-6. Применение шлакообразующей смеси для сталеплавильного процесса позволяет повысить качество металла за счет снижения концентрации серы на 22,7-31,8%, фосфора на 18,5-25,9%, азота на 14,8-20,4% и водорода на 26,5-32,3%. 1 з.п. ф-лы, 4 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (511 у С 21 С 5/54

ГГй;"3М3

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГАт.

85-90 известняк

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4319984/23-02 (22) 20.10.87 (46) 07.05.89. Бюл. № 17 (71) Центральный научно-исследовательский институт металлургии и материалов, Уральский научно-исследовательскнй институт черных металлов и Производственное объединение

"Ново-Краматорский машиностроительный завод" (72) C.Л.Белокуров, В.В.Кривоносов, В.В.Киселев, Е.И.Арзамасцев, Ф.И.Нечепоренко, В.В.Антонов, В.М.Дорофеев, В.И.Зема и В.И.Томиленко (53) 669.15- 198(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 910794, кл. С 21 С 7/076, 1982.

Авторское свидетельство СССР № 1257099, кл. С 21 С 5/54, С 21 С 5/28, 1986. (54) ШЛАКООБРАЗУЮГ1АЯ СМЕСЬ ДЛЯ СТАЛЕПЛАВИЛЬНОГО ПРОЦЕССА

Изобретение относится к металлургии черных металлов, а именно к выплавке стали в агрегатах с основной футеровкой для наведения жидкоподвижного активного шлака.

Целью изобретения является повышение качества металла, увеличение стойкости огнеупорной футеровки и выхода жидкого металла, .сокращение длительности планки, а также снижение стоимости стали.

„„ЯУ„„1477748 А1 (57) Изобретение относится к области металлургии черных металлов, а именно к выплавке стали в агрегатах с основной футеровкой для подведения жидкоподвижного активного шлака.

Целью изобретения является повышение качества металла, увеличение стойкости огнеупорной футеровки и выхода жидкого металла, сокращение длительности плавки, а также снижение стоимости стали. Илакообразующая смесь для сталеплавильного процесса содерит, мас.7.: марганцовистый известняк 85-90; основной сталеплавильный шлак 4-11; материалы, содержащие оксиды железа (конвертерная пыль или окалина или шлам мартеновских печей).4 — 6. Применение шлакообразующей смеси для сталеплавильного процесса позволяет повысить качество металла за счет снижения концентрации серы на 22,7-31,87. фосфора на 18,5-25,9; азота 14,820,4% и водорода на 26,5-32,37.

1 з.п. ф-лы, 4 табл.

Предлагаемая шлакообразующая смесь для сталеплавильного процесса включает материал, содержащий оксиды железа (конвертерную пыль или окалину, или шлам мартеновских печей), марганцовистый известняк и основной сталеплавильный плак при следующем соотношении компонентов, мас ° 7.:

Марганцовистый

1477748

OC HO I3 HOH C тал еIIJI;\

4-11 вил ьный шлак

Материалы, содержащие оксидь| железа

) (конвертерная пыль или окалина, или шлам мартеновских печей) 4-6

Марганцовистый известняк имеет следующий химический состав, мас.7:

Сай 27, 54-48, 92; Si0, 5, 93- 13, 58;

А1 О 1,43-4,35; Fe 0 0,59-2,48;

NnO 1,55-11, 35; ИпОр 0,52-13, 12;

К О О, 14-1, 64; NagO 0,06-0,54; Ng0

0,59-?, 16; PqOg 0,04-0, 11; S 0,01—

0,3. (Данные охватывают значения химического состава марганцовиетого известняка).

Иарганцовистый известняк в присут- 20 ствии основного сталеплавильного шлака и материала, содержащего оксиды железа, обеспечиает ускорение процесса ассимиляции оксида кальция и фор— мирования жидкоподвижного рафиниро- 25 вочного шлака. Ускоренное развитие указанного процесса обусловлено тем, что марганцовистый известняк содержит легкоплавкие оксида (Fe

Наличие в составе марганцовистого известняка оксидов марганца и железа способствует ускорению усвоения оксида кальция шлаковым расплавом и предотвращает окисление металла, что способству- 45 ет ув елич е нию ег о выхода.

Кроме того, присутствие в составе марганцовистого известняка оксида магния дополнительно сужает интервал насыщения печного шлака этим оксидом из футеровки сталеплавильного агрегата, что также повышает ее стойкость.

При содержании марганцовистого известняка в составе смеси менее

85 мас.% формируются шлаки с низкими десульфурирующей и дефосфорирующей способностями по отношению к металлу„ увеличивается степень износа футеровки.

Увеличение расхода зто-о материала в составе смеси (выше 90 мас.7.) приводит к формированию гетерогенных шлаков с низкой рафинировочной способностью, увеличению продолжительности плавки, снижению выхода жидкого металла, При содержании расхода основного сталеплавильного шлака в смеси менее

4 мас.7. снижаются скорость и полнота ассимиляции марганцовистого известняка и, соответственно, качество выплавляемого металла, его выход,, стойкость футеровки, увеличивается продолжительность плавки. Содержание основного сталеплавильного шлака в смеси выше 11 мас ° 7 неблагоприятно влияет на развитие процесса шлакообразования в печи: происходит энергичное вспенивание и самопроизвольное скачивание шлака, при этом растут потери металла, требуются дополнительные затраты на исправление такого печного шлака.

При содержании материалов, содержащих оксиды железа, в смеси менее

4 мас. снижается скорость ассимиляции марганцовистого известняка и формирования шлаковой фазы. Содержание выше 6 мас, приводит к снижению стойкости огнеупорной футеровки, повышению степени окисленности металлической и шлаковой фаз, что негативно влияет на качество выплавляемой стали.

Пример. Предлагаемая шлакообразующая смесь может быть использована в электродуговых и мартеновских печах, а также в конвертерах.

При этом смесь необходимо загружать в за в ал к у в период плавле ния или окислительный период. Ее расход для электродуговой печи составляет 10-15 кг/т стали, мартеновской 50-150 кг/т стали, конвертера 60-100 кг/т стали.

В табл. 1 представлены составы смесей, которые используют на плавках в дуговой электропечи; в табл. 2 -3— данные по химическим составам материалов, содержащих оксиды железа, и основных сталеплавильных шлаков; в табл. 4 — влияние состава смеси на свойства шлака, качество металла и параметры плавки стали в электродуговой печи, Выплавка стали с использованием предлагаемой шлакообраэующей смеси по сравнению с известной смесью (табл.4) 1477748

85-90 Таблица 1

Содержание компонентов смеси, мас.

Состав

Марганцовистый Основной ста- Материалы, соизвестняк леплавильный держащие оксиды шлак железа

6

3

87,5

83

91

92

11

7,5

80

2

4

6

8 повышает качествo металла за счет снижения концентрации серы на 22,731,8, фосфора на 18,5 — 25,9, азота на 14,8-20,4, водорода на 26,532,3 .

Величину стойкости огнеупорной футеровки оценивают по времени пропитки и растворения огнеупорного 10 образца в шлаке. Увеличение этого показателя, в отличие от применения известной смеси, составляет 10-12 мин.

Выход жидкого металла также возрастает за счет снижения, в частности, 16 количества магнитной фракции в шлаке на 4-5 . Сокращение продолжительности периода плавления 11 — 13 мин, а окислительного 15-17 мин. Важная роль в достижении положительного эффекта 20 от использования предлагаемой смеси отводится физическим свойствам шлаковой фазы и скорости ее формирования. Значения температуры начала плавления шлака при использовании предлагаемой смеси ниже на 40-50 С, а вязкости — 0,3-0,4 Н с/м . При этом время плавления натурных шлаковых образцов сокращается на 5-6.мин, что свидетельствует о более высокой 30 скорости формирования шлаковой фазы из предлагаемой смеси.

Формула изобретения

Илакообраэующая смесь для сталеплавильного процесса, включающая, содержащи» аксиды железа, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения качества, металла, увеличения стойкости огнеупорной футеровки и выхода жидкого металла, сокращения длительности плавки, а также снижения стоимости стали, она.дополнительно содержит марганцевистый известняк и основной сталеплавильный шлак при следующем соотношении компонентов, мас. :

Марганцовистый известняк

Основной сталеплавильный шлак 4-11

Материалы, содержащие оксиды железа 4-6

2. Смесьпоп. 1, о тличающ а я с я тем, что в качестве материалов, содержащих оксиды железа, используют конвертерную пыль или окалину, или шлам мартеновских печей.

1411 74Я

«

1 I

1/\ ь

00 м

О

an

Ю э (1 (!

О

Ю I а

t f

<» <Ч

СГ 111 t

О (ь««1

О О О.

И л

О.л а

00 а

«о о!

I л

°» л

<Ч

1(0

<»

<Ч

° Ф л о

t I I ф

Ю л в

О л а

О м Ф

1 1 сч

»О

<Ч л

В 1 1 1

<аа

О с<

В

« м

И Ф

1 1

О1

Ф 00

И л сЧ ь О лЬм

<Ч

М 00

-<С сЧ Ю

<Ч <»< <Ч

1 1 лaOO м

6i

1 Р

1 1 1

М 00 И ) Ф С7

1 I

О О И

»2 »У И

<0 а0!

ЯИ <»! 1o (<Ч

И -с) < 1 И <Ч

О .I ф » ь»

Ф И О 1

М<Ч О<»С0Л О сч сч <ч м м ф м с 1

1 1 I 1 1" I 1

C OÎOÎÎÎÎ счwмм о<чим сч <ч сч м с 1 м с1 с

1 i I 1 1 1 1

cn an с 0a an cn cn сч а е е а а а а сч <ч с< N

ИИИИИ

ОООООООО

OQOOOÎÎÎ а а а ««а в

О ОООО ООО

СЧ О 4- а < СЧ 00 О

N <Ч N <Ч СЧ М N <Ч

ОООООООО

4 Е 4 Л 4 4 Л

OQOQQOOO

1 ИМ) в

Д

С <Ч <Ч Сч <Ч

О QOQOOOQO л, в а л в в в а

О ООС)ОQOOО

»I И»Р < » 00 00 <Ч вЪ

° 0 СЧ М an»0 О С0 Л

М М C l СЧ N СЧ СЧ

ИИИИ а0 <чм<чмaa»м00

О OQOOOOOO

ОООООИОО

Л00<».Ch «00ИО ь» ° е «N ь СЧN

01 ч СЧ М 0 И a0 С» 00