Десульфуратор чугуна

Десульфуратор чугуна

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Ресттубттик

ОПИСЛНИИ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

7111О4 (51) M. Кл.е (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22} Заявлено 03.05.78 (21) 2609556/22-02 с присоединением заявки №вЂ”

С 21 С 1/02

С 21 С 5/54

Гасударственный квинтет

СССР ао делам нзобретвннй

k втнритнй (23) Приоритет — . (53) УДК 669.162 (088.8) Опубликовано 25.01.80. Бюллетень № 3

Дата опубликования описания 03.02.80 (72) Авторы изобретения

А. В. Гриневич, В. Е. Сюсюк и Л. С. Этелис (7!) 3 аявитель

Краматорский научно-исследовательский и проектнотехнологический институт машиностроения (54) ДЕСУЛЬФУРАТОР ЧУГУНА

Изобретение относится к химии и металлургии и может быть использовано при десульфурации жидкого ваграночного чугуна..

Известен десульфуратор, содержащий известь, плавиковый шпат, а также окислы железа и древесные опилки, которые в виде таблеток инжектируют в чугун (I).

Недостатком данного десульфуратора является необходимость изготовления таблеток, а также большой его расход для получения удовлетворительной степени десульфурации, что удорожает и повышает себестоимость чугуна.

Наиболее близким к предлагаемому является десульфуратор чугуна, содержащий компоненты в следующем соотношении, вес.%:

Известь 40 — 80

Кальцинированная сода 10 — 35

Плавиковый шпат 25 — 35

Этот десульфуратор дает хорошие результаты при обессериванни стали и доменного чугуна, имеющих высокую температуру (1500 — !650 С) (2(.

Недостатком данного десульфуратора является низкая степень обессеривания металла, имеющего низкую температуру (13001400 С), например, ваграночного чугуна.

Цель изобретения — повышение степени десульфурации ваграночного чугуна при. температурах обработки 1300 — 1400 С.

Для достижения поставленной цели указанные компоненты берутся в следующем . соотношении, вес.%: тв

Известь . 20 — 40

Кальцинированная сода 40 — 70

Плавиковый шпат 10 — 20

Известь должна быть в виде обожженного порошка фракции 0,3 — 1 мм, содержать щего до 5% StO, А1 Q и других примесей.

Содержание влаги в извести»е должно превышать 3%. При употреблении извести ниже 1400 С образу. ются известковые твердые шлаки, образующие настилы на футеровке ковшей и печей, в которых содержится 10 —.

I5% чугуна, теряемых со шлаком. При этом степень обессеривания не превышает 10%.

Поэтому известь применяют совместно с другими материалами, где оиа остаемся основ7lll04

Таблица 1

Состав десульфуратора, вес.Ъ

Компоненты

15 20 30 40

70 70 55 40

30 10 15 20

Известь

Кальцинированая .сода

Плавиковый шлат г, 30

Табли ца2

Содержание серы до обработки, вес.%

0,072 0,100 0,096 0,101 0,129 0,140

Содержание серы после обработки, вес.%

0,035 0,025 0 019 0,030 0,044 0,082

Степень десульфурации, %

51 75

66 40

70 ным десульфуратом, повьппающим основность образующего шлака, определяющую его сульфидную .емкость, обеспечивающую степень обессеривания.

Кальцинированная сода должна быть в виде порошка фракции 0,03 — 1 мм, содержащего до !% NaCI. Кальцинированная сода является активным десульфуратором в области температур обработки чугуна до

1300 С. При употреблении температур выше 1300 С сода интенсивно испаряется, образует жидкий щелочный шлак, разъедающий футеровку ковшей и печей. Применяемый в машиностроении способ десульфурации ваграночного чугуна содой (вручную в ковш) обеспечивает степень десульфурации не выше 30% при больших расходах соды (30 кг/т и выше) и применяется для обработки металла отливок ответственного назначения.

Плавиковый шпат (СаГ ), например марки Ф-92 по ГОСТ .7618-55, фракции 0,03—

1 мм, содержащий до 8% примесей (SIC, 3%, СаСО 3% и др), применяется в металлургии в качестве флюса для понижения вязкости шлаков и в сварочном производстве. Поставляется в виде порошка, помол

30% остатка 0,7 мм.

Приготовление десульфуратора производится следующим образом.

Указанные компоненты загружаются в бункер, где перемешиваются продувкой с днища, созданием кипящего слоя. В таком состоянии смесь инжектируется нневмонасосом из бункера и транспортируется по гиб. кому шлангу .в струе газоносителя (сухой воздух) к фурме, погруженной в ковш или копильник на глубину 2/3 уровня металла.

Давление дутья при глубине погружения фурмы 1 — 1,2 м составляет 110 — 120 кн/м (l,1 — 1,2 атм). Выходящая из фурмы газопорошковая смесь при концентрации десульфуратора 40 кг/м газоносителя благода ря интенсивному перемешиванию металла воздухом и углекислым газом, выделяющимся при разложении соды, равномерно распределяется в объеме металла. Это обеспечивает большую поверхность реагирующих З фаз и высокую скорость реакций десульфурации. Время продувки не превышает 3 мин.

Из указанной смеси компонентов могут изготавливаться брикеты, гранулы, таблетки. Брикеты бросают в ковш на зеркало металла в начале выпуска. Однако, как показали опыты, при этом их эффективность в

2 раза ниже, чем при продувке порошкообразной смеси (при равных расходах).

Были подготовлены и испытаны при температуре чугуна 1350 C пять составов смесей. Для сравнения. изготовлена смесь по известному составу. Составы известной и предлагаемых смесей приведены в табл. I.

Результаты испытаний представлены в табл. 2.

711104

Формчла изобретения

Составитель И. Чепикова

Редактор Л. Алексеенко Текред К. Шуфрип Корректор Н. Залерновская

Заказ 8597!16 Тираж 608 Подписное

llH И И П И Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 I 3035, Москва, )К вЂ” 35, Раушскан иаб., д. 4, 5

Филиал ППП к Патента, г. Ужгород, ул. Проектная. 4

Как видно из данных табл. 2 граничные пределы десульфуратора выбраны правильно.

При изменении этого состава десульфуратора, степень обессеривания снижается. Оптимальное содержание извести должно быть в пределах 20 — 40о/о. Уменьшение оптимального содерткания извести в смеси ведет; к резкому снижению степени десульфурации. Увеличение оптимального содержания извести ведет к незначительному изменению степени десульфурации и к образованию настылей и

fO зарастанию ковшей вязким известковым шлаком.

Применение указанного десульфуратора чугуна обеспечивает 70 — 80о/о степень десульфурации при расходе смеси до 22 кг/т чугуна.

Недостатком десульфуратора является снижение температуры обрабатываемого чугуна на 20 — 25 С. Уменьшение содержания серы компенсирует снижение линейных свой26 ств жидкого чугуна, вызванное снижением температуры при его обработке. Качество чугунных отливок увеличивается, снижается брак чугунного литья по поверхностным видам дефектов усадочным раковинам и пористости, горячим трещинам, увеличивается срок службы отливок на 25---30"/о.

При примерно равной стоимости описываемый десульфуратор чугуна в два раза эффективней, что равно экономии около

1 руб. на 1 т чугуна.

Десульфуратор чугуна, включающий известь, кальцинированную соду и плавиковый шпат, отличающийся тем, что, с целью повышения степени десульфурации ваграночного чугуна при температуре 1300—

1400"С, он содержит компоненты в следующем соотношении, вес. /о:

Известь 20 — 40

Кальцинированная сода 40 — 70

Плавиковый шпат 10 — 20

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Японии Мо 47-14622, кл. 10 J 154, 1972.

2. Патент Англии Хо 288872, кл. С 7 D, 1972.