Губчатое железо

Губчатое железо

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социапистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТИЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 31. 07. 78(21) 2652067/22-02 (51) NL. Kll с присоединением заявки HP— (23) Приоритет

С 21 В 13/00

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открыти й

Опубликовано 230381Бюллетень Но 11

Дата опубликования описания 23. 03. 81 (53) УДК 669.181.4 (088.8) 1 .. ) !

Донецкий ордена Трудового Красного Знамени политехническйй-.-" институт и Научно-производственное объединение "Тулачермет" (71) Заяв ит ели (54) РУБЧАТОЕ ЖЕЛЕЗО

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к металлурги4 ческому сырью для выплавки сталей и сплавов и может быть использовано при выплавке высококачественных сталей методами специальной электромет аллургии.

Известны металлизованные окатыши, содержащие 95,3Ъ железа общего

90,5Ъ железа металлического 0 010Ъ серы 0,020Ъ фосфора 1,36Ъ пустой породы и в том числе 0,57Ъ окиси кремния (1J .

Недостатком известных Металлизованных окатышей является то, что состав пустой породы, извлекаемой из них при переплаве под электропроводным шлаком, имеет низкие с точки зрения электрошлакового переплава электрические и технологические свойства.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является губчатое железо, содержащее железо металлическое закись железа, окись железа, углерод,пустую породу, окись кальция, окись кремния„ окись алюминия, серу, фосфор и фтористый кальций (0,026 — 1,4Ъ) (2J .

Недостатком известного губчатого железа являются его низкие технологические свойства при переплаве в сталь методомвосстановительной электроплавки. Метод восстановительной электрот плавки заключается в переплаве губчатого железа под электроприводным рафинированным шлаком. Электроприводный шлак обычно содержит 50-70Ъ

CaF2,остальное А120>, Са0, S i ° 02, Ип0. Отношение веса наплавляемого слитка стали к .первоначальному весу шлака заливаемого в печь, обычно составляет 10-20 Ъ . По ходу плавки

15 вся пустая порода губчатого железа и продукты раскисления шлаковой и металлической ванн постепенно разбавляют первоначальный шлак акис- лами Si02, АР 03и ИпО. Содержание

20 CaF в губчатом железе недостаточ2 но для поддержания электропроводности, вязкости, температуры плавле

J ния и других технологических параметров шлака на заданном уровне, 25 которые изменяются по ходу плавки на значительную величину, что влечет за собой нестабильность электрик ческого режима плавки и неравномерность физико-химических свойств

30 металла по высоте слитка.

815042

ВНИИПИ Заказ 965/42

Тираж 618 Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Цель изобретения — повышение качестваа ст али путем ст абилиз ации электрического режима плавки;

Поставленная цель достигается тем, что губчатое железо, содержащее металлическое железо, окислы железа, углерод, пустую породу и фтористый кальций, ингредиенты взяты в следующем соотношении, вес.Ъ:

Окислы железа 2-10

Пустая порода 1-8

Углерод 0,02-2

Фтористый кальций 2-10

Железо металлическое Остальное

Содержание вредных примесей серы и фосфора соответствует их содержанию в шихте для переплавных процессов специальной электрометаллургии и не превышает для серы и фосфора

0,020 вес.Ъ.

Добавки фтористого кальция в состав губчатого железа позволяют приблизить состав пустой породы к составу электропроводного флюса, применяемого для переплава губчатого железа в сталь. Количество фтористого кальция добавляемого в губчатое железо зависит как от содержания в исходной шихте пустой породы, так и от степени металлизации губчатого железа (,содержания окислов железа) . При степени металлизации 98Ъ (,содержание окислов железа 2:) отношение количества пустой породы к количеству СаFZсоставляет 1: 2. При степени металлизации

90-95Ъ (содержание окислов железа

10-5Ъ ) это отношение составляет 4:5

1:2 в пределах наибольшего содержания С а FZ .

Для получения окатышей готовят

TpB cMecH ин гредиентов, содержащие, вес. Ъ: . 1. Fe304- 60,2; 5 i 02 + А1203 (пустая порода) 4,4; CaF25,6 С 29,8.

2. Ге30488; 5 i 02 + А12032,2;

Ca F2- 2,8; С 7.

3. Fe 30490; 5 i OZ + А1Z 0 07;

CaF21,3; С 8.

Каждая смесь в отдельности тщательно перемалывается на виброистирателе, после чего из полученных порошков оказывают железорудные окатыши диаметром 10-25 мм.

После сушки в сушильном шкафе при температуре 100-150ОС, окатыши, получейные из смеси 1 помещают в муфельную печь засыпают порошкообразным графитом и восстанавливают при температуре 1100 С.

Окатыши, полученные из смесей 2 и 3 восстанавливают в токе водорода при температуре 1100ОС.

Прочность полученных окатышей колеблется от 80 до 100 кг на окатыш.

Химический состав полученных окатышей после восстановления следующий, вес.Ъ:

1. немет 70; Fe0 10; (5102 + A1203) 8;

С 2; CaF 10. немет 86; Fe0 6,5; (S i 02 + A1203) 3;

С 0,5; Cal- 4

3 емвт 95; Fe0 2; (Si02 + Аl, 0 ) 1;

C 0,02;Ca g2.

Восстановленные окатыши, полученные. из смеси 2 переплавляют под электропроводным шлаком состава: 25Ъ

А1203, 2,25 остальное CaFZ . Плавка проводится в медном охлаждаемом кристаллизаторе 300 мм, исходное количество шлака 25 кг. Процесс отличается

15 постоянством электрических параметров в течение всей плавки. Химический состав конечного шлака не отличается от химического состава исходного шлака несмотря на то, что его количество в

20 конце плавки. увеличивается почти вдвое. Поверхность полученного слитка весом 250 кг без видимых дефектов, распределение элементов по сечению слитка равномерное.

Использование предлагаемого губчатого железа для выплавки стали и сплавов методом его переплава под электропроводным шлаком позволяет поддерживать неизменность химического состава шлака в течение длительного времени; стабилизировать электрический и температурный режимы плавки стали; улучшить качество поверхности стального слитка и уменьшить химическую неоднородность металла по высоте слитка.

Затраты на выплавку 1 тонны стали ШХ15 из губчатого железа содержащего 10Ъ CaFy на 3,62 рубля меньше, чем при выплавке этой же стали из

40 обычного губчатого железа.

Формула изобретения

Губчатое железо, включающее железо металлическое, окислы железа, углерод, пустую породу и фтористый кальций, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества стали путем стабилизации электрического режима плавки, ингредиенты взяты в следующем соотношении, вес.Ъ:

Окислы железа 2 — 10

Углерод 0,02- 2

Фтористый кальций 2 — 10

Пустая порода 1 — 8

Железо металли55 ческое .Остальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Князев В. Ф. и др. Бескоксовая металлургия железа. М., "Металлургия", 1972, с.72.

2. Акцептованная заявка ФРГ

9 2306647, кл. 18 а 13/00, 1974.