Шлакообразующая смесь для выплавки синтетического шлака

Шлакообразующая смесь для выплавки синтетического шлака

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсккк

Социапистическкк

Республик 735642 (6l ) Дополнительное к нвт. свнд-ву(22) Заявлено 14.11.77 (2! ) 2543927/22-02 (53)м. Кл.

С 21 С 5/54

ГееударстаенныВ комитет

СССР

IIo делам азееретенке в еткрытев с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 25,05.80. Бюллетень,% 19

Дата опубликования описания 28.05,80 (53) УДК669.18. .046 (088.8 ) А. И. Шмырев, А. К. Крупичев, В. Г. Яковлев, М. Д. Шувалов, Н. В. Вяткина, С, В. Колпаков, А. С. Офтшеров, С, 3. Афонин и Ю. Е. Горбенко (72) Авторы изобретения (7I) Заявитель (54) ШЛАКООБРАЗУЮЩАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ВЫПЛАВКИ

СИНТЕТИЧЕСКОГО ШЛАКА

Изобретение относится к металлургии, конкретно к черной металлургии, и может быть ттспользовано, например в сталеплаЮ вильном производстве для выплавки синте,тических шлаков, используемых для последующего рафинирования стали, Известна шлакообраэующая смесь для получения синтетического шттака, состоящий из высокоглиноземистого материала (электрокорунда или глинозема) и извес10 ти, которые сплавляют в электропечи примерно в равных весовых соотношениях (1).

Недостатком известной смеси для получения синтетического шлака является щасокая себестоимость получаемого синтетического шлака, что значительно увеличивает себестоимость обработанной та ким шлаком стали.

Известна шлакообразуюшая смесь, ис .пользуемая для получения синтетического .иэвестковоглиноземис того шлака, состоя-! щая из высокоглнноземистого полупродукта (10-45%), отвальных шлаков произс

2 водства феррохрома (30-65 a) и извести (2 5-55%) f2) .

Недостатком этой шлакообразуюшей смеси является то, что применяемый отвальный шлак производства феррохрома является легкорассыпаюшимся продуктом, что затрудняет его использование, так как оно сопряжено с трудностями транспорти-. ровки и загрузки в шлакоплавильную печь и сопровождается обильными нылевыделениями, загрязняющими атмосферу цеха и ухудшающими условия работы обслуживающего персонала.

Известна шлакообразуюшая смесь для вынлаъки синтетического шлака, состоящая иэ клинкера (довосстановленного в специальной дуговой электропечи шлака алюмотермического производства ферротитана) и йзвести (Э).

Недостатком известной шлакообраэую щей смеси является ее высокая стоимость и трудность проплавления в шлакоплавильной печи тугоплавких довосстановленных часть окиси кальция вносится другими компонентами смеси - отвальными шлаками, Нижние пределы соотношений используемых отработанных закаленных шлаков (2%), металлического хрома (2%), отвальных шлаков алюмотермического производства ферротитана (2%) и борсодержащих сплавов (2%) обусловлены тем, что эти количества явля1отся теми минимальными величинами, когда снижение себестоимости выплавляемого синтетического шлака, а следовательно, и рафиннруемой им стали, является рентабельным, учитывая зазуемых отработанных закаленных синтетических шлаков (60%), довосстановленных шлаков алюмотермического производства ма (20%), отвальных шлаков алюмотермического производства ферротитана (7%) и борсодержащих сплавов (5%) обусловлены необходнмость;о получения высокоактивного, синтетического шлака с низким содержанием серы, вредных окислов, с высокой десульфурируюшей способностью, высокой жидкотекучестью, При этом достигается максимальный аффект снижения себестоимости получаемого синтетического шлака и рафинированной им стали.

Шлакообразуюшая смесь предполагает возможность полного исключения из нее высокоглиноземистых довосстановленных шлаков алюмотермического производства ферротитана и металлического хрома с одновременным равноценным увеличением дс ли отработанного синтетического шлака. ч

Фракционный состав отработанного синтетического шлака (30-200 мм) и его агрегатное состояние исключают образование пыли и загрязнение атмосферы цеха.

Отработанный закаленный синтетический шлак имеет обычнйй химический состав синтетического шлака, а именно: 4952% Са0; 35-40 AK я 0, менее 3% крем,незема и менее 1% окислов железа. Химический сбстав отвальных шлаков алюминотермического производства борсодержащнх сплавов и довосстановленных шлаков алюминотермического производства ферротитана и металлического хрома представлены в таблице.

50

3 735642 4

1 шлепков алюмотермического производства. 50% извести в смеси) с учетом того,что ферротитана и металлического хрома.

Известна шихта для выплавки синтетического шлака, содержааая известь (40,060,0%), отвальные шлаки алюмотермичес5 кого производства борсодержаших сплавов (2,5-25%) и отвальные шлаки алюмотер- (6%), довосстановленных шлаков алюмомического производства ферротитана (2,5- термического производства ферротитана

25%) . Остальное — высокоглиноэемистые материалы (например электрокорунд, довосстановленные шлаки алюмотермнческо го производства ферротитана и металлического хрома) f4).

Недостатками известной шихты являют- ся, главным образом, ее достаточно высокая стоимость и дефицитность. Кроме того загружаемые в печь глиноземосодержащне материалы и известь являются ту- траты на предварительную подготовку магоплавкимн компонентами шихты, которые териалов ° для своего расплавления требуют больших 20 Верхние пределы соотношений использатрат электроэнергии и времени.

Белью изобретения является увеличение производительности шлакоплавильной печи и снижение запыленности атмосферы ферротитана (20%), металлического хроцеха. 25

Поставленная цель достигается тем, что шлакообразующая смесь для получения синтетического шлака вместе с известью, высокоглиноземистыми матерналами (довосстановленными шлаками алю- З0 мотермическо о производства ферротитана и металлического хрома), отвальными umaками алюмотермического производстве ферротитана и борсодержаших сплавов дополнительно содержит обработанный закаленный синтетический шлак фракции 30200 мм, а компоненты смеси взяты в следуюших соотношениях, вес.%:

Известь 24-50

Отработанный закален- 40 ный синтетнческий шлак фракции 30-200 6-60

Довосстановленный шлак алюмотермического производства ферротитана 2-20

Отвальный шлак алюмотермического производства ферротитана 2-7

Отвальный шлак алюмотермического производства борсодержаших сплавов 2-5 .

Пределы предлагаемых соотношений компонентов шлакообразуюшей смеси для получения синтетического шлака в шлако- 55 плавильной печи, в частности извести, об.условлены получением шлака с содержани- ем 50-56% окиси кальция в шлаке (24735642

Химический состав, %

Si0 Mg 0 Ге0 С 0 Ti 0 ВяО

Алюм и потер м ического производства борсо держащих спл.

68 12 1,0 10

3,0

Довосста новленные шлаки алюм. терм.пр-ва ГеТ

69-74 16-19 1,0-3,0 2,5-5,0 0,3-1,5 - 6,0-10

74-77 17-19 0,2-0,3 0,2-2,0 0,1-0,7 1,5-2,5

Металлич.хрома

Отвальные шлаки ферротитана

70-74 10-14 0,5

Производительность шлакоплавильной печи при применении предлагаемой смеси увеличивается за счет замены тугоплавкихд довосстановленных шлаков алюмотермического производства ферротитана и металлического хрома, имеющих температуру плавления 1650-1700 С, более легкоплавкнм отработанным закаленным синтетичес-30 ким шлаком, имеющим температуру плавления 1400-1450 С.

В известной шлакообразуюшей смеси суммарное содержание тугоплавких глиноземистых материалов составляе г 42-60%,З5 а в предлагаемой смеси - 14-40%.

Ниже приведены варианты композиций шлакообразуюшей смеси, не исключающие других вариантов в пределах заявляемого.

Вариант 1. Шлакообразуюшая смесь 40 для получения синтетического шлака в шлакоплавильной печи составлена в следующем соотношении компонентов, вес.%:

Известь

Отработанный, закаленный 45 синтетический шлак фракции 30«200 мм 60

ДовосстановЛенный шлак алюмотермического производства ферротитана 2 50

Довосстановленный шлак алюмотермического производства металлического хрома . 2

Отвальный шлак алюмотер- 55 мического производства ферротита на

Отвальный шлак алюмотер3,0-4,0 0,8-2,0» 12-13 мического производства борсодержашнх сплавов 5

После сплавления в шлакоплавильной печи указанной шлакообразуюшей смеси получен синтетический шлак следующего химического состава, вес.%:

Са0 54 0

Аа 0 39,0 5i 0 3,0

Т4 О, 0,5

Сг 0> 0,1

Во 0,3

Ге0 0,1

5 0,08

Производительность шлакоплавильной печи увеличивается на 20%. Себестоимость . синтетического шлака уменьшается на

25%. Пылевыделений не наблюдается.

Вариант 2. Шлакообраэуюшая смесь для получений синтетического шлака составлена в следующем соотношении компонентов, вес.%:

Известь 50

Отработанный закаленный сннтетнческий шлак фракции 30-200 мм 6

Йовосстановленный шлак

&люмотермнческого произ водства ферротитана 20

Довосстановленный шлак алюмотермического произ водства металлического хрома 20

Отвапьный шлак алюмотермнческого производства ферротитана 2

735642 8

Вариант 4. Шлакообразующая смесь для получения синтетического шлака составлена в следующем соотношении ком-

2 понентов, вес,%: акообра- - Известь 35 цечи по Отработанный эакащего хи- ленный синтетический шлак фракции 30200 мм 55

1О Отвальный шлак алюмотермического про-, изводства ферротитана 5

Отвальные шлаки алюмотермического произ! 5 водства борсодержащих сплавов ильной После расплавления в шлакоплавильной тоимость печи получен синтетический шлак следук я на 5% щего химического состава, вес.%: щ Сао 55,0 ле о 4l,5

5i 0 2,0 и мп Т 0g

06

Сrэ О О,1

Вяа 0,1

FeO 0,7

5 0,06

Производительность шлакоплавильной лечи увеличивается на 18%. Себестоимость

Зо синтетического шлака снижается на 30%.

Пылевыделений не наблюдается.

Применение шлакообразуюшей смеси в пределах предлагаемых соотношений компонентов позволяет получить экономичес35 кий эффект от 0 25 до 2,7 млн. руб. в год при объеме производства стали, рафинируемой синтетическим шлаком, около

5 .,l,5 млн.т, 37

7

Отвальный IIUMK 4ltfoMo термического производ, ства борсодержащих сплавов

После сплавления указанной шл эующей смеси в шлакоплавильной лучен синтетический, шлак следую мического состава, вес,%:

СаО 5510 лЕ о, . 408 ь о 24 т о 0,8

С 0 0,4 во, сл

FeO 0,1

Ь 0,03

П роиэводительность шлакоплав печи увеличивается на 5 . Себес синтетического шлака уменьшаетс

Пылевыдейений не наблюдается, Вариант 3. Шлакообраэуюйая для получения синтетического шла ставцена в следующем соотношени нентов, вес.%:Известь

Обработанный закаленный синтетический шлак фракции (30-200 мм}

Довосстановленный шлак алюмотермического произBogcTsB ферротитан&

Довосстановленный шлак алюмотермического производства металлического хрома

Отвальиый шлак алюмотермического производства ферротитаиа

Отвальиый шлак алюмотер .мического производства борсодержащих сплавов 3

После сплавления в шлакоплавильной печи указанной шлакообразуюшей смеси получен синтетический шлак следующего химического состава, вес.%:

Сао 56 О

О 40О Si 0 2,2

Т Î 06

Сгя О 0,3 во сл

Рео 0,6

Ь 0,04

Производительность шлакоплавильной 55 печи увеличивается на 12%. Себестоимость синтетического шлака уменьшается на 10%. ,Пыпевыделений не наблюдается.

Формула изобретения

Шлакообразуюшая смесь для выплавки синтетического шлака, содержащая известь, довосстановленные шлаки алюмотермического производства ферротитана и металли ческого хрома, отвальные шлаки алюмотермического производства ферротитана и борсодержащих сплавов, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что, с целью увели ения проI изводительности шлакоплавильной печи и снижения запыленности атмосферы цеха, она дополнительно содержит. отработанный ,закаленный синтетический шлак фракция

30-200 мм, при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Известь 24- О

Отраббтанный закаленный синтетический шлак фракции 30-200 мм 6-6 О

735642

2-20

2-20

2-7

9.

Довосстановленный шлак алюмотермического производства ферротитана

Довосстановленный шлак алюмотермического производства металлического хрома

Отвальный шлак алюмотермического производства ферротитана

Отвальный шлак алюмотермическо3 о производства борсодержаших сплавов

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Воинов С. Г, и др. Рафинирование стали синтетическими шлаками. М., "Металлургия, 1970, с, 118-149.

2. Арзамасцев Е, И. и др. Известия высших учебных заведений УМ,. М 4, 1972. с. 60-434.

3. "Сталь М 14 1974, с, 10061ф 1009, 4, Авторское свидетельство СССР по заявке l4 2379439/02, кл. С 2 1 С 5/54, 1976.

Составитель И. Чепикова

Редактор 3. Шубенко Техред Л.ТЬслвк Корректор Н. Степ

Заказ 2254/3 Тираж 608 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г, Ужгород, ул. Проектная, 4