Десульфурирующая смесь

Десульфурирующая смесь

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: десульфурация стали. Сущность изобретения: десульфурирующая смесь содержит, мас.%: фтористый кальций 15-30; окись магния 1-14; металлический алюминий 5-10; окись кальция остальное. При этом в качестве окиси кальция смесь содержит офлюсованную ферритами кальция известь с содержанием общего железа в ней 4-8 мас.%. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)s С 21 С 7/064

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ.К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4788705/02 (22) 02.02.90 (46) 07.09.92, Бюл. М 33 (71) Мариупольский металлургический комбинат "Азовсталь" (72) В.А.Сахно, О,B.Hîcî÷åíêo, С.Г.Мельник, И.П.Гриневич, В.С.Капустян, А.А.Казаков, Е.А.Иванов, В.И.Ганошенко, M.Ë.Õàçíàôåð0â и А.А. Койфман (56) Авторское свидетельство СССР

ЬЬ 578351, кл. С 21 С 7/00, 1976.

Авторское свидетельство СССР

ЬЬ 990830, кп. С 21 С 5/54, 1981.

Изобретение относится к черной металлургии и может быть. использовано при производстве стали для приготовления десульфурирующих смесей, Дпя приготовления десульфурирующих смесей используют материалы — известь, в которую для повышения эффективности десупьфурации добавляют всевозможные компоненты (фтористый кальций, металлический алюминий) в различном соотношении(авт,свид. СССР, ЬВ 208508, кл, С

21 С 7/00, 1967; авт.саид, СССР, М 578351, кл, С 21 С 7/00, 1976).

Основным недостатком известных смесей является низкая скорость образования шлака в ковше при их применении. Для устранения этого недостатка в состав смеси дополнительно вводят оксид магния (авт.свид. СССР, ЬЬ 990830, кл. С 21 С 5/54, 1983 — прототип).

Ввод в состав смеси оксида магния позволяет увеличить степень десульфурации в

1,4 — 1,6 раза и по абсолютной величине достичь 40 ф,. Однако и в этом случае серопоглотительную способность шлака, обра Ы,, 1759893 А1 (54) ДЕСУЛЬФУРИРУЮЩАЯ СМЕСЬ (57) Использование: десульфурация стали.

Сущность изобретения: десульфурирующая смесь содержит,.мас. : фтористый кальций

15 — 30; окись магния 1 — 14; металлический алюминий 5 — 10; окись кальция остальное.

При этом в качестве окиси кальция смесь содержит офпюсованную ферритами кальция известь с содержанием общего железа в ней 4 — 8 мас. . 1 табл. зующегося из твердой шлаковой смеси, удается использовать не полностью, а степень десупьфурации остается невысокой, например; по сравнению с применением более дорогого жидкого синтетического шлака, также приготовляемого на основе извести.

В последнем случае степень десульфурации достигает 60 — 70 .

Низкое использование серопбглотительной способности шлака, образующегося из твердой шлаковой смеси, связано с рядом причин, одна иэ которых заключается в следующем. Присаживаемая в ковш при . выпуске металла смесь должна расплавиться и образовать гомогенную фазу, Однако, кроме смеси, в ковш обычно присаживают кремнесодержащие ферросплавы, в результате чего в формирующийся шлак попадает кремнезем. Этому также способствует печной (или конвертерный) шлак, частично попадающий в ковш вместе с металлом при выпуске последнего. На кусочках извести, которая входит в состав десульфурирующей смеси, образуется плотная оболочка из тугоплавкого (с температурой плавления

1759893

2130 С) минерала ортосиликата кальция.

Эта оболочка существенно снижает скорость растворения извести, Формирование гомогенного шлака затягивается во времени. Одновременно происходит из-за тепло- 5 вых потерь снижение температуры системы шлак — металл и условия десульфурации резко ухудшаются (в противоположность этому в конвертере шлак непрерывно получает тепло от металла и условия для растворения 10 извести более облегченные), Известно (Сталь. N 9, 1988, с. 28 — 31), что офлюсованная известь, содержащая на поверхности кусочков ферриты кальция с концентрацией общего железа 3,5%, быст- 15 рее ассимилируется конвертерным шлаком зэ счет отсутствия процесса формирования на ней оболочки из ортосиликата кальция, Применение этой извести в конвертерной плавке позволяет увеличить степень десуль- 20 фурации с 18 до 25% по сравнению с применением обычной извести.

Офлюсованную известь производили путем совместного обжига железорудных окатышей или конвертерного шлама (желе- 25 зарудного сырья) и известняка. В процессе обжига происходит расплавление железорудного сырья. В процессе обжига происходит расплавление железорудного сырья и пропитка кусочков извести оксидами желе- 30 за. При соответствующих условиях обжига на поверхности кусочков извести формируется оболочка из ферритов кальция. Под оболочкой располагаются оксиды кальция, пропитанные оксидэми железа, В центре 35 кусочка могут находиться "чистые" (непропитанные) оксиды кальция. Исходя из описанного строения кусочка офлюсованной извести можно сделать вывод о том, что с увеличением глубины пропитки возрастают 40 масса легкоплавкой ферритной фазы и общее содержание железа. Это оказывает двоякое влияние на процесс десульфурации металла. С одной стороны, увеличение оксидов железа в шлаке препятствует процессу 45 десульфурации по термодинамическим условиям. С другой, способствует быстрому растворению извести и формированию шлака, т,е, улучшению кинетических условий процесса десульфурации, 50

Применение офлюсованной извести с . известным составом {содержание общего железа составляет 3,5 %) в десульфурирующей смеси для обработки металла в ковше, как показали опыты (таблица), не сопровож- 55 дается увеличением степени десульфурации по сравнению с этим показателем при использовании в смеси обычной извести (по аат.саид. СССР, М 990830, кл. С 21 С 5/54, 1983). Это связано с недостаточным количеством для условий ковшевой обработки легкоплавкой ферритной фазы на поаврхности кусочков извести, Целью изобретения является повышение степени десульфурации металла в ковше при обработке десульфурирующей смесью, приготовленной из СаОсодержащего материала в сочетании с другими компонентами, Для этого в качестве СаОсодержащего материала смесь содержит офлюсованную ферритами кальция известь с содержанием в ней общего железа 4 — 8 мас.% при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Фтористый кальций 15 — 30

Окись магния 1 — 14

Металлический алюминий 5 — 10

Офлюсованная ферритами кальция известь с содержанием общего железа

4 — 8 мас.% Остальное

Пределы содержания общего железа выбраны исходя из его влияния на степень десульфурации, исследованную на плавках (сталь марки 09Г2БТ) при обработке металла в ковше. В экспериментах десульфурирующую смесь приготавливали из компонентов в соответствии с составом смеси по известному варианту(авт, са. СССР N 990830). При этом в разных экспериментах обычную известь заменяли на офлюсованную с разным содержанием общего железа. Смесь как на обычной извести, тэк и на офлюсованной вводили в 350-тонный ковш с началом выпуска плавки с расходом 6 кг/т стали. Результаты испытаний смесей приведены в таблице, При содержании общего железа в извести от 1 до 3 мас.% образование новых минеральных фаз происходит нестабильно и, как показали петрографические исследования, на части поверхности кусочков извести ферриты кальция вообще отсутствуют, Известь в основном пропитана оксидами железа, В этом случае проявляется влияние образующейся оболочки ортосиликэта кальция. Степень десульфурэции металла колебалась от 36 до 43%, т.е, практически была чэ том же уровне, что и при использовании в смеси обычной извести.

При увеличении содержания общего железа с 4 до 8 мас.% возрастает глубина пропитки кусочков извести и количество легкоплавкой ферритной фазы на их поверхности. Степень десульфурации увеличивается до максимальных значений (64 %).

Очевидно, что в этом случае решающее влияние на процесс десульфурации оказывают кинетические условия растворения извести.

1759893

Формула изобретения

Десульфурирующая смесь, содержащая фтористый кальций, окись магния, металлический алюминий и СаОсодержащий материал, отл и чающая ся тем, что,c целью повышения степени десульфурации металла, в качестве СаОсодержащего материала она содержит офлюсованную ферритами кальция известь с содержанием в ней общего железа 4 — 8 мас.% при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Фтористый кальций 15-30

Окись магния 1-14

Металлический алюминий 5-10

Офлюсованная ферритами кальция известь с содержанием общего железа

4 — 8 мас. Остальное.

Содержа"

"ие еи,и в извести, Ф

Среднее значение степени десульфу" рации,мас.й

Количество обработанных плавок

Смесь

n/n

6

4

7

7

6

3 Смесь на офлюсованной извести: 4

CaQ 793; Сат 1511 fgO 1ь1 А1ли, 5 3

3

5

4.

4

4 Смесь на офлюсованной извести: 5

СаО 46t; СаР 303; MgO 1431 А1,,щ 102 4

5

9

5

4

4

6

8

При увеличении содержания общего железа свыше 8 мас,% степень десульфурации резко уменьшается и в исследованных . пределах изменения содержания общего железа, не превышает этот показатель при 5 использовании в смеси обычной извести,.

Ухудшение при этом термодинамических условий процесса уже не компенсируется улучшением процесса растворения извести, т.е. кинетическими условиями. 10

Такий образом, применение в десульфурирующей смеси в качестве СаОсодержащего материала офлюсованной ферритами кальция извести с содержанием в ней общего железа 4 — 8 мас.% при предложенном 15 соотношении других компонентов позволя- ет повысить степень десульфурации металла по сравнению с этим показателем при использовании известных смесей, 1 Смесь на обычной извести: Са0 6011

CaF< 252; MgO еь; А1л,с 73

2 Смесь на офлюсованной извести:

Сао 602; CaF 252; Mgo 82; А1, 72 »3

2

4

6

6

11

2

4

6

8

1О

4о

4о

43

42

47

55 бо

61

43

41

32

36

38

4о

48

64

63

43

41

41

42

57

58

53