Экзотермический брикет

Экзотермический брикет

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскнк.Социалистически!с

Республик

ОП" НИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

«>771168

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6! ) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 1004.78 (2!) 2603237/22-02 (51)М, Кл. с присоединением заявки йо

С 21 С 7/00

С 22 С 35/00

Государственный комнтет.

СССР но делам нзобретенн№ н открытнй (23) Ориоритет

Опубликовано 151080. Бюллетень М38

Дата опубликования описания 15.1 080 (53) УДН 669. 046. .55(088.8) Н.В.Толстогуэов, П.В.Топильский, М.И.Друинский, Н.П.Меликаев, О.И.Критинина и В.Д.Муковкин (72) Авторы изобретения (7!) Заявитель

Сибирский металлургический институт имени Серго Орджоникидзе (54) ЭКЗОТЕРМИЧЕСКИЙ БРИКЕТ

Изобретение относится к металлур- гии, в частности к сплавам и лигатуPCN e

Известна экзотермическая смесь для раскисления и легирования стали марганцем следующего состава, вес.%:

Ферромарганец 85

Алюминиевый порошок 4

Селитра 7 !О

Плавиковый шпат 4

В качестве окислителя в этой смеси вместо селитры можно применять богатую марганцевую руду с содержанием

Нп02 более 89% и S!Оз до 8%. Брикет готовят с использованием связующих (1).

Недостаток смеси состоит в том, что она содержит большое количество марганца в виде сплава, в результате чего использование марганца из марганцевой руды не превышает 8%.

Наиболее близким к изобретению по использованным компонентам и достигаемой цели является брикет для легирования, раскисления и рафинирования марганцевой стали, содержащий, вес.%1

Силикомарганец 40-50

Алюминиевый порошок 8-15

Плавиковый шпат 5-8

Обожженный доломит 2-4

Марганцевая руда Остальное

В брикет вводят связующее вещестЕ4

Недостаток брикета состоит в том, что для его изготовления используют дорогостоящие дефицитные материалы— алюминиевый порошок, богатую марган— цевую руду с содержанием марганца более 56% и окислов кремния не более 8%. Использование марганца иэ руды не превышает 80%. При введении в брикет бедной марганцевой руды с содержанием марганца менее 50% и содержанием окислов кремния более 8% наблюдается неполное использование алюминия и переход части его в металл.

Целью изобретения является повышение степени использования марганца и удешевление брикета.

Цель достигается тем, что в брикет, содержащий алюминий, кремний, марганец, железо, плавиковый шпат, марганцевую руду н связующее, введен известняк, а алюминий, марганец, (кремний и железо введены в виде комплексного сплава при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Комплексный сплав алюминия, кремния, марганца и железа 42,5-48

Марганцевая руда 31-38

Известняк 7-12

Плавиковый шпат 3-5

Связующее 5-9

Соотношение кремния и алюминия в смеси принимается с таким расчетом, чтобы общее содержание кремния в восстановителе и кремнеземе марганцевой руды было в 4,23-5,55 раз больше содержания в них алюминия (верхний предел руды при использовании марганцевой руды, содержащей до 10-17% SiO<, нижний предел — для руды, содержащей 25-30% SIO ). Количество марганцевой руды берется таким, чтобы окислов марганца хватало на окисление всего алюминия и части кремния, обеспечивающей в образующемся шлаке отношение 2-2,6, Алоэ

Шлак с подобным отношейием кремнезема и глинозема имеет минимальную температуру плавления. Это позволяет до минимума сократить расход флюсов, уменьшить его кратность и потери марганца.

Шлаки, состоящие из А ОЭ и Si0, хорошо разжижает известь, Введение в смесь извести не только раэжижает щлак, но позволяет повысить активность закиси марганца в шлаке и облегчить ее восстановление кремнием и алюминием. Однако известь — очень гигроскопичный материал. Даже "намертво" обоженная при 1200-1400ОC известь взаимодействует с влагой воздуха и связующего, превращаясь в пушонку. Применение извести поэтому ограничивает воэможность использования различных связующих и не позволяет хранить экзотермические брикеты более 1-2 сут, даже в тех случаях, когда в качестве связующего применяются смолистые, не содержащие влаги вещества. B связи с указанным вместо извести в экэотермическую смесь введен известняк.

Известняк вносит в экзотермические брикеты газообразную составляющую СО .

В обычных экзотермических смесях, в которых в качестве восстановителя используют порошок алюминия, а в качестве окислителя — селитру, газообразные вещества не вводятся. Однако в таких смесях наблюдаются мест. ные перегревы и интенсивное дымообраэование, вызванное испарением части составляющих шихты. В результате происходит интенсивное перемешивание образующегося жидкого расплава, что способствует более полному протеканию реакций. В случае применения в качестве восстановителя алюминия н виде сплава с марганцем, кремнием и железом местные перегревы и испарение части составляющих шихты прак тически исключены. Поэтому выделение СОд из известняка способствует ,перемешиванию расплава и более полному использованию восстановителя и окислителя.

Введение в экзотермические брикеты известняка в количестве 7-12% позволяет получать шлаки с температурой плавления 1500-1550 С как в системе АЗ 03 — Са0 (АR>0g 45-63%), так в системе At 0 — S i 0 — Са0 (Са0 16" 24%; S i 0 /A iig0% 2,G-2,6), т.е, на протяжении всего экзотерми ческого процесса.

При указанном расходе руды и соот3$ ношении между кремнием и алюминием

4,23-5,55 эа счет.атпоминия восстанавливается лишь 20-30% марганца. Остальная часть марганца (70-80%) восстанавливается более дешевым восстановирр телем — кремнием.

Комплексный сплав алюминия, кремния, марганца и железа (АИС) имеет состав, вес.%:

Алюминий 6,5-9,2

Марганец 21,9-26,7

Кремний 25-33,1 железо 33,1-38,6

В качестве связующего можно применять смолу,параАин, сульфит-спиртовую барду, жидкое стекло, в том числе с добавкой минерализатора— кремнефтористого натрия.

Пример ы. Изготовили четыре серии брикетов с отношением кремния к алюминию 5,55; 5,05; 4,23 и

4,35. Алюминий и кремний в брикеты вводили сплавом ANC с содержанием, вес.%: А Е 6,5-9; tin 22-30; Si 25-33;

Fe — остальное.

В качестве окислителя использовали марганцевую руду 1сорта (йп

44%, S i 0 10, 8%), Б сорта (Hn 41%;

Ы 0 17%) и iit сорта (Ип 41%;

Si0 30%).

Составы брикетов приведены в таблице.

Брикеты М 1-3 нагревали до 1500 С и выдерживали при этой температуре

5-10 мин. При этом получили металл с содержанием марганца 43-46%, кремния 17,3-18%. Извлечение марганца в металл 91,0-95,0%. В брикеты 9 4 в качестве окислителя вводили марганцевую руду Ю сорта с содержанием марганца 40% и SiO@ 30%.

Брикеты использовали для раскисления в ковше стали 45, выплавленной в мартеновской печи емкостью 30 .т.

Извлечение марганца в металл в трех опытных плавках колебалось в пределах 89,3-91,6%. Температура металла при раскислении одними брикетами увеличивалась на 5-10 С. Качество стали, раскисленной брикетами, не отличалось от обычной.

Таким образом, применение экзотермического брикета для раскисле771168

Соотношение компонентов, вес.%, в брикетах

Компоненты

Р 2 У 3

Комплексный сплав алюминий — кремний — марганец— железо

42,5

42,6

31,4

31,5

37

Марганцевая руда

Известняк

Плавиковый шлат

Связующее

12

100

100 .

100

100

Итого:

Отношение кремния

4,34

4, 23

5,05

5,55 к алюминию

Формула изобретения

Составитель В.Бреус

Редактор Н.Корченко Техред М.Петко Корректор М.Пожо

Заказ 6630/37 Тираж 608 Подписное

ВНИИПИ 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 ния спокойной стали повыаает использование марганца на 31-383, способствует расширению сырьевой базы

Экзотермический брикет для пря-, мого легирования стали марганцем, содержащий алюминий, кремний; марганец, железо, плавиковый шпат, марганцевую руду и связующее, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения степени усвоения марганца и удешевления брикета, он дополнительно содержит известняк, а алюминий, кремний, марганец и железо введены в виде комплексного сплава при следующем соотношении компонентов, вес.Ъ: марганца за счет использования бед-. ной марганцевой руды, снижает стоимость брикетов.

Комплексный сплав алюминия, кремния, марганца и железа 42,5-48

Марганцевая руда 31-38

Известняк 7-12

Плавиковый шпат 3-5

Связующее 5-9

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Баптизманский В.H. и др. Раскисление и легирование стали экзотермическими ферросплавами. Киев, "Техника", 1970, с.60-68.

2. Авторское свидетельство СССР

g$ 9 513104 кл. С 22 С 35/00, 1974.