Шлак
Иллюстрации
Реферат
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ
Сеюв Советских
Сециалистическив
Республик
<" 707973 (6I) Дополнительное к авт. свнд-еу (22) 3аявлено 251076(21) 2414297/22-02 с присоединением заявки М (23) Приоритет
Опубликовано 0501.80. Бюллетень йо 1 (51)М. Кл.
С 21 С 5/54//
С 22 С 33/00
Государстаеи мы 1 комитет
СССР
Il9 делам изобретений и открытий (53) УДК 669 ° 168 (088,8) Дата опубликования описания 060180 (72) Авторы изобретения
О,В. Курнушко, В.И, Матюшенко, Б,Ф, Величко, В,М, Ермолов и Н.А. Баранов (Бентральный ордена Трудового Красного Знамени научно71) Заявитель исследовательский институт черной металлургии им. И.П. Бардина (54) ШЛАК
Изобретение относится к черной металлургии, конкретнее к ферросплавному производству.
Известны шлаки, содержащие окислы марганца, хрома и железа в количествах, вес.В: СаО 40-45, АЯ 09 4045, МиО 10-20 и применяемые для рафинирования металла от неметаллических включений, для десульфурации, дефосфорации, а также как источники легирующих элементов, вводимых в шихту при доменной плавке чугунов, и содержащие марганец, хром и др.(ll
Известен шлак углеродистого ферромарганца, который содержит указанные ингредиенты в следующих количествах, вес.%: МлО 12-17; S10< 3336; СаО 39-42; МоО 1,5-2,5; АЕ ОЗ
3-4,5; FeO 0,05-б,20р Р 0 0,013- 20
0,022. Высокая вязкость шлака (2,03,5 пз при 1400 C), большая продолжительность плавки и низкое извлечение марганца при выплавке углеродистого ферромарганца (62-65t) не позво-25 ляет в настоящее время дальнейшее его использование (2) .
Недостатком известных составов является низкая концентрация закиси марганца, При приведенном соотноше- 30 нии компонентов шлак. имеет низкую жидкоподвижность, что затрудняет восстановление, марганца и ухудшает процесс отделения металла от шлака.
Белью данного изобретения является создание такого состава шлака, содержащего в качестве основы окислы кальция; кремния и марганца, который способствовал бы повышению сквозного использования марганца за счет ускорения восстановления его при выплавке чугуна и стали.
Для достижения указанной цели в состав шлака дополнительно вводят окислы натрия, калия и бария; при этом содержание всех укаэанных ингредиентов должно быть в следующем соотношении, вес.Ъ: МпО 12-25;
SiO 32-38; СаО 33-45; МОЮ 1,5-2,5;
АбаОэ 2 0-8 5; FeO 0 05-0 25;
Р О 0,010-0,030; (Na
0,5-3,5; ВаО 0,2-2,0 °
Ниже приведены примеры осуществления изобретения, не исключающие других вариантов в объеме предмета изобретения.
П р и .м е р 1. 1й хту, состоящую иэ марганцевой руды, а по второму варианту малофосфористого шлака,кокса и известняка, загружали в элект707973 ропечь. По второму варианту дополнительно вводили окислы натрия, калия и бария. Плавку вели по технологии
Примечание
Состав шлака, %
FeO Р О
ЛС О МдО
SiO
Ма,o
ВаО
М,пО
СаО
1,8, 2,30
12,0 39 7
35,2
2,1 0,15 0,18 0,06 0,015
36,0
2,70
41,0
14,1
17,0
36,1
1,5
2,90
39,0
1,6
Шлаки известного состава
16,0 38 0
4,10
1,75 0,12 0,20 0,20 0,017
34,7
12,1
42,0
33,0
3,0
2,5
1,45 0 28 0 93 0,06 0,010
1,53 0,53 0,50 0,15 0,013
2,7
12,7
32 3
35,0
15,9
33,7
3,8
33,9
Шлаки с содержанием оки слов
Ва, Na, К
0,18 0,015
2,70
3,0
19 4
40 В
34,2
5,5
1,79 0,84
2,0 1,55
0,09 0,020
22,3
42,9
36,3
6,9
44,7
2,2
24,0
3,9
36,7
45,0
25,0
38,1
8,5
2,45 2,10, 3,50 0,25 0,030
Как видно из таблицы, предлагаемый состав шлака может быть получен по технологии выплавки углеродистого ферромарганца, но в отличие от известного в его состав введены:
Е(Na<0 + К О) в пределах 0,5-3,5 и
ВаО = 0,5-2,0. В предложенном шлаке
"одержание закиси марганца составило
12-25%.
Пример 2. B доменную печь загружали шихту, содержащую.железную Таблица 2
92,7
93 0
92,9
92,9
93,1
16 3 38 8 35 9 3 70 получения углеродистого ферромарганца. Химический состав продуктов плавки приведен в табл.1.
Таблица 1
0,10 0,22 0 05 0,13
0,12 0,32. 0 15 0,012
О, 10 0,28 0,20 Ор022
0,14 0,32 0,06 0,013
1,83 3,30 0,12 0,027 % руду, кокс, известняк, марганцевую
35 руду, а по второму варианту, марганцевый шлак состава иэ расчета получения литейного чугуна с содержанием марганца 0,4-0,53 ° Основность конечного шлака составляла 1,27.
4О В табл.2 представлены химические составы чугуна, полученного как с использованием в шихте марганцевой руды, так и марганцевого шлака описываемого состава.
93,3 . 2,7 3,1 0,38 0 16 52,5
2,8 3,2 0,38 0,15 53,7
2,9 3,2 0 38 0,16 53,0
3,0 3,4 0,41 0,13 80,5
3,1 3,3 0,44 0,12 82 3
3,1 3,3 0,41 0,13 83,0
707973
Формула изобретения
Составитель И. Чепикова
Заказ 9088/47 Тираж 608 Подписное
IIHHHIlH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035 Москва Ж-35 Ра скак наба, 4 5
Филиаг„, ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4
Пример 3. При выплавке стали
iIOI 13Ë на легированных отходах после скачивания окислительного шлака в ванну печи подавали марганцевый шлак состава, вес.Ъ| Nn0 22,7; S10
34,4; СаО 34,8; Mgo 1,6; Al
ВаО 0,88; Е(Иа20 + К О) 0,97 и коксик.
В этот период идут реакции восстановления:
3MnO + 4С = Мп С + 3CO; реакции науглераживания металла:
3Fe + ЗС = Fe C; и реакции раскисления металла:
Feo c=Fe co; 2Feo+ Ы =2Fe+ 5 О
Количество шлака вводили из расчета получения в готовом металле 1213 Ъ М11
Конечный состав металла был следующим, вес.Ъ:
Мй Si С P S
12,9 0,9 1,1 0,08 0,015
13 0 0,91 1 05 0,05 0,010 в числителе — состав металла, полученный при легировании доменным фер.ромарганцвм, в знаменателе — марганцевым шлаком. Даже незначительное увеличение концентрации в шлаке (на
0,1-3,5Ъ) окислов натрия, калия способствует снижению вязкости расплава при низких температурах, а введение окиси бария увеличивает концентрацию закиси марганца и уменьшает содержание фосфора в расплаве. Это обусловлено, прежде всего, присутствием в шлаке однозарядных катионов, которые, внедряясь в известково-кремнеэемистые комплексы, раэрыхляют их, делают группировки более подвижными, что приводит к повышению жидкотекучести шлака и обеспечивает ускорение восстановительных реакций.
Использование описываемого шлака в качестве марганецсодержащего компонента шихты при выплавке литейных и предельных чугунов позволяет ïîâûсить извлечение марганца до 85-90Ъ по сравнению с существующими 52 -55Ъ, Это увеличивает сквозное использование марганца на 7-9Ъ. Следует отметить, что наличие в составе шлака высоких концентраций окиси кальция снижает расход известняка в шихте доменной печи, а присутствие маргайца в его закисной форме снижает количество восстановителя, вводимого в ших" ту из расчета восстановления высших окислов марганца до МпО.
Шлак, содержащий окислы марганца, 2Î кальция, магния, алюминия, кремния и железа, отличающийся тем, что, с целью увеличения степени использования марганца и ускорения процесса восстановления марганg5 Isa из шлака, он дополнительно содержит окислы бария, натрия и калия при следующем соотношении компонентов,, вес,g:
Закись марганца 12-25
Двуокись кремния 32-38
Окись кальция 33-45
Окись магния 1,5-2,5
Окись алюминия 2,0-8, 5
Закись железа 0 05-0,25
35 окись бария
0 2-2
Сумма окислов натрия и калия 0,5-3 5.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство
40 t 380719, кл. С 2 С 5/54, 1973.
2. Журнал Сталь 9 7, с. 611, l975.