Шлакообразующая смесь

Шлакообразующая смесь

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к металлургии черных металлов, а именно к составам шлакообразующих смесей, используемых при плавке железоуглеродистых сплавов. Целью изобретения является повышение рафинирующей способности смеси. Шлакообразующая смесь содержит, мас.%: красный шлам глиноземистого производства 40-60

отходы абразивного производства 5-10

плавиковый шпат 5-10 и известняк 20-50. При этом красный шлам глиноземистого производства содержит, мас.%: окись кальция 30-41

двуокись кремния 13-18

окись алюминия 4-7

двуокись титана

2-4

окись магния 0,5-1,5

сумму окиси натрия и окиси калия 2-5 и окислы железа и металлическое железо остальное. Применение смеси позволяет увеличить предел прочности и твердость чугуна на 37 и 11,2% против 30,3 и 6,1% соответственно в случае использования известной смеси. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (5д 5 С 21- С 1/02 7/064

3

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОЧНРЦТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (2) ) 4403778/31-02 (22) 29.02.88 (46) 07.01.90. Бюл. У 1 (71) Пензенский политехнический институт ,(72) В.А. Грачев, Н.А. Горелов, В.Е. Бочкарйв и С.Н. Казанцев (53) 669.168(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 985064, кл. С 21 С 5/54, 1982.

Авторское свидетельство СССР

У 1247722, кл . С 21 С 5/54, 1985.

1 (54) ШЛАКООБРАЗУ!0ЩАЯ СМЕСЬ (57) Изобретение относится к металлургии черных металлов, а именно к составам шлакообразующих смесей, ис.пользуемых при плавке железоуглеродистых сплавов. Целью изобретения

Изобретение относится к металлургии черных металлов, а именно к составам шлакообраэующих смесей, используемых при плавке желеэоуглеродистых сплавов.

Целью изобретения является повышение рафинирующей способности смеси.

Предлагаемая шлакообразующая смесь содержит красный шлам глиноземистого производства, шлам или абразивную пыль карбида кремния, плавиковый шпат и известняк при следующем соотношении компонентов, мас.Ж:

Красный шлам глиноземистого производства 40-60

Ш или абразивная пыпь карбида кремния 5-10

Плавиковый шпат 5-.! 0

Известняк 20-50

„„Я0„„1534058 А 1

2 является повышение рафинирующей способности смеси. Шлакообразующая смесь содержит, мас.7.: красный шлам глино1 земистого производства 40-60; отходы абразивного производства 5-10; плавиковый шпат 5-10 и известняк 20-50.

При этом красный шлам глиноземистого производства содержит, мас.X: окись кальция 30-4! двуокись кремния 13-18; окись алюминия 4-?> двуокись титана

2-4; окись магния 0,5-1,51 сумму окиси натрия и окиси калия 2-5 и окислы железа и металлич ское железо остальное. Применение сне".è позволяет увеличить предел прочности и твердость чугуна на 37 и 11,2Х против 30,3 и

6,1Х соответственно в случай использования известной смеси. 1 з.п.ф-лы, 2 табл.

Красный шлам глиноэемистого производства имеет т.пл.1205-1250 С и содержит мас.7: СаО 30-41; Si0@ 13 -18, На О+К О 2 5 Al<03 4-7 Ng0 0 51,5; TiOg 2-4; окислы железа+ Ре,„, г о ст аль ное .

Окислы железа в шламе находятся в основном виде Fe О . Использование в " составе смеси шлама позволяет уско- М рить растворение СаО эа счет наличия в шламе оксида железа. Низкая температура плавления шлама, наличие в его составе оксидов щелочных металлов, окоi,, îâ алюминия и титана, а также оксида кальция и железа при-, дают высокую активность образующемуся шлаку, увеличивают рафинирующую способность шлака и начальный период плавления, особенно степень десуль- .

1534058 фурации. Введение шлама в состав смеси. более 60 мас.% нецелесообрнз— но, так как прн этом уменьшается содержание остальных компонентов смеси, а рафинирующая способность не увеличивается.

Уменьшение содержания шлама в оставе смеси (менее 40 мас. ) приводит к снижению рафинирующей способ- 10 ности шлака, замедлению растворения оксида кальция известняка. Отходы

1 бразивного производства вводятся в виде шлама карбида кремния или абразивной пыли, 15

Шлам карбида кремния — мелкодисперсный карбокорунд (фракция 0,010 5 мм) с примесями А1 0,„ ГеО, Si0< и других элементов, осаждается в шламоотстойниках при обработке 20 слабым раствором соляной кислоты измельченного карбида кремния (карбокорунда) . Эта операция проводится с целью удаления примесей, снижающих качество карбида кремния как аб- 25 разивного материала. Абразивная пыль карбида кремния имеет аналогичный шламу гранулометрический и химический состав, мас.7: SiC 80-85;, А1дОэ 8-15;

Ге 01. 1-3; 3i0 1-2; С 2-3; Са0

0,2-0,3.

При введении в состав смеси карбида кремния обеспечивается эффективное протекание раскисления оксидов железа, кремния, входящих в состав смеси. Причем, если раскнслительная способность кремния до 1400 0 превышает.таковую для углерода„ то в ино тервале температур выше 1400 С актив- 4 ность углерода значительно превышает активность кремния, что обеспечивает выполнение задачи интенсивного протекания реакций раскисления в широком интервале температур расплава, Совместное использование углерода и кремния в виде отходов абразивной промышленности позволит компенсировать их недостатки как раскислителей в непрерывно изменяющихся условиях.

При содержании в составе смеси отходов абразивного производствa менее

5мас.7 недостаточно обеспечивается раскисление, а увеличение их содержания (более 10 мас.7) нецелесообразно,так как приводит к удорожанию смеси н сокращает содержание в шлаке остальных компонентов.

Наличие в предлагаемой смеси плавикового шпата в совокупности с известняком обеспечивает достаточную жидкоподвижность и активность при о температуре металла в пределах 1400 С, а также способствует очищению расплава чугуна от неметаллических включенк, газов и других вредных примесей. Изменение copeðæàíèÿ плавикового шпата или извести в смеси выше или ниже установленных пределов приводит к изененик содержания в шлаке

СаГе и СаО, что снижает рафинирующую способность шлака и не обеспечивает условия раскисления.

При уменьшении содержания плавикового шпата(менее 5 мас.7) в составе смеси активность шлака снижается, что уменьшает его рафинирующую и раскислительную способность.

Увеличение содержания плавикового шпата (более 10 мас. ) нецелесообразно, так как приводит к удорожанию смеси, не увеличивая рафинирующей способности. Кроме того, увеличение содержания плавикового шпата ограничивается его активным воздействием на футеровку плавильного агрегата, повышая его износ и снижая экономическую эффективность от использования шлакообразующей смеси.

Уменьшение содержания известняка (менее 20 мас. ) не обеспечивает достаточной активности шлака„ что влечет за собой необходимость повышения содержания плавикового шпата для придания шлаку активности выше установленных пределов. Однако, как отмечалось выше, это экономически невыгодно, Увеличение содержания известняка в составе смеси (более 50 мас.Ж) нецелесообразно, так как сокращает содер-. жание остальных компонентов.

Таким образом, предельные колебания составляющих копмонентов смеси определены из условия наиболее полного выполнения поставленной цели при обеспечении совокупности различных свойств шлака, а также химического состава чугуна.

В табл.1 приведены составы смесей для получения рафинирующего шлака, при этом составы 1 -3 относятся к известной смеси, в табл.2 химический состав и механические свойства чугуна, выплавленного с использованием шлака, полученного из предлагаемой и извест30-41

13-18

4-7

2-4

0,5-1,5

Остальное лическое железо

Таблица!

Содержание компонентов,мас,Х

Состав смеси

ИзвестШлак или абразивная пиль

Красный шлам

Баз альт

Карбид кремния

Известь

Плавиковый шпат няк глиноэемистого производства производства карбида кремния!

3

5 б

12,5

7 5

7,5

7

12

7S

72,5

31

70.

7

l2

36

5 ных шихт (опыты проведены прн одинак вых условиях).

Анализ, физико-механических свойст чугуна, полученного после обработки предлагаемой и известными смесями, показывает, что использование предлагаемдй смеси позволяет получать активный жидколодвижный шлак для рафинирования и раскисления чугуна, использование которого обеспечивает высокие механические свойства металла. Так предел прочности чугуна после обработки предлагаемой смесью увеличивается в среднем на 377, среднее увеличение твердости составляет 11,27,. Для известной смеси эти значения составляют соответственно

30, 3 и 6,1Х.

Таким образом, использование шлака, полученного иэ предлагаемой смеси, позволяет выплавлять чугун с повышенными механичекими свойствами по сравнению с известной смесью, беэ использования для этого дорогостоящих ферросплавов.

Формула и э обретения

1. Шлакообраэующая смесь, содержащая плавиковый шлат, известняк и

534058 6 о- материал, содержащий карбид кремния, отличающаяся тем, что, в с целью повышения рафинирующей способности смеси, она дополнительно

5 содержит красный шлам глиноземистого производства, а в качестве материала, содержащего карбид кремния,— отходы абразивного производства при следующем соотношении компонентов, мас. 7.:

Красный шлам . глиноземистого произ,.водства 40-60

Отходы абразивного производства 5-10

Плавиковый шлат 5-10

Известняк 20-50

2. Смесь по п. 1, о т л и ч а ю20 щ а я с я тем, что красный шлам глиноземистого производства содержит, мас. Ж:

Окись кальция

Двуокись кремния

25 Окись алюминия

Двуокись титана

Окись магния

Сумма окиси натрия и окиси калия 2-5

30 Окислы железа и метал1534058

Т а б л и ц а 2

Химическ и cocTBlB чугуна, мас.Ж

Состав смеси

Механические свойства

Твердость, НВ

Предел прочности, кгс/мм l

Мп

П р и и е ч а н и е. Числитель - значение до обработки чугуна смесью, знаменатель — после обработки

Составитель К, Сорокин

Техред J1.0ëèéíûê

Редактор Н. Гунько

Корректор М,Шароши

Заказ 22 Тираж 497 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент". г.ужгород, ул. Гагарина,101

3 28

А

3,33

3 26

3,32

3 26

А.

3,30

Э 28

3,35

3 26

«Л.

3,34

3 26

3,35

3 30

А

3,30

3 30

-А»

3,32 с 2 ..Л.

2,01

1 с)4

2,03

1 96 .А....

2„00

1 92 .А:

1„94

1 96 .А:..

1 9

1 94 . А:=.=

),96

1 92

1,90

:I 96 l,93

О 73

Л.»

0,77

О /1

О,/4

О 73

0 76

0 73 О, 73

О 71

0,70

О 73

А».0,73

О 71

0,71

0 75

0,74

О 11

0,06

О 11

0,05

О 12

Х

0,04

0 и

0,03

О 12

А

0,D4

О 11

0,04

О 12

А

0 12

О ll

А

0,11

ОА13

0,13

О 12 а

0,12

О 13 т

0,12

О 13

0,10

О 12 л.

0,09

О 12

0,10

О 13

0,13

О 12

0,12

2? 6

28,8

21 4

28,6

23 2

30,4

22 8

Л, 3l 2

22 3

29,8

21 4

30,1

2Z 7

26,9

22 3

24,3

234.

212

217

243

217

242

236

218

228