Способ обработки жидкого чугуна

Способ обработки жидкого чугуна

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

CoIo3 Советсккк

Социалистмческнк

Республик

1>956567 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 270281 (21) 3253188/22-02 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 0709.82. Бюллетень ¹33 . Дата опубликования описания 0709.82

151) М.Кл з

С 21 С 1/00

Госуаарственный комитет

СССР но аелам изобретений и открытий (53) УДК 621. 745.

° 3(088.8) (72) Авторы изобретения

Н. Г.Гладышев, П. П.Мишин, М. Г. Бойко, A. Г

Л.С.Загайнов, В.А.Насекин и Г.Ф.Мас

Научно-производственное объединение "Ту (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ЖИДКОГО ЧУГУНА

Изобретение относится к черной .металлургии, а именно к способам обработки жидкого чугуна, и может быть использовано для его десульфурации и дефосфорации.

Известен. способ внедоменной де- . сульфурации и дефосфорации чугуна, эаключакщийся в том, что в ковш с чугуном загружают соответствукщие 1О реагенты, сливают часть образовавшегося жидкого шлака и вновь вводят в ковш с чугуном реагент для десульфурации и дефосфорации,(1).

Дефицит тепла при использовании твердых шлакообраэукщих материалов не обеспечивает получение достаточно жидкоподвижного шпака с высокой рафинирующей спс:собностью, результатом чего является низкая степень удаления серы и фосфора иэ чугуна.

Способ, кроме этого, связан с повышенным расходом дорогостоящих шлакообраэующих. добавок.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ об работки жидкого чугуна, включающий

его заливку в плавильную печь, ввод на поверхность чугуна боксита и известиfl заливку в печь отработанного кис- ЗО лородно-конвертерного шлака в количестве 10-15% от веса чугуна и перемешивание чугуна со шпаиом 12).

Однако в этом способе конечные сталеплавильные шлаки окислительной плавки в зависимости от марки выплавляемой.стали и различных технологических особенностей процесса выплавки имеют химический состав и физикохимические свойства, иэменякщиеся в довольно широких предепах. Это обусловливает нестабильность результатов рафинирования чугуна.

Высокое содержание окислов железа в отработанных сталеплавильных шпаках окислительной плавки требует длительного перемешивания чугуна со шлаком для снижения окисленности шлака углеродом и кремнием чугуна до величины 7 FeO 4 5 т, при которой начинается эффективна, десульфурация чугуна.

Однако к этому времени увеличивается вязкость шлака и снижаются его рафинирукщие свойства, что исключает возможность глубокой десульфурации чугуна до (S) 0,0051: Длительное перемешивание чугуна со шпаком увеличивает продолжительность процесса обработки в целом. Извесь ный способ обесАкв

956567 печивает удаление иэ чугуна немногим более 55% содержащейся в нем серы.

Высокое содержание фосфора в конечных сталеплавильных шлаках приводит к тому, что содержание в чугуне фосфора в результате обработки увеличивается более чем в 3 раза.

ТемПература конечных сталеплавильных шлаков 1600-1700 C и .часто не обеспечивает высокой скорости растворения в шлаке твердых шпакообраэую-10

;щих добавок.

Цель. изобретения — осуществление более глубокой десульфурации чугуна, снижение в нем фосфора, обеспечение стабильности и уменьшение продолжи- 15 тельности процесса обработки чуГуна.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу обработки жидкого чугуна, включающему его заливку в футерованную емкость, ввод на поверхность чугуна твердых шпакообразукицих материалов, содержащих окислы железа, заливку в емкость отработанного шлака в количест-, ве 10-15% от веса чугуна и перемешивание чугуна со шлаком,на поверхность чугуна вводят порошкообразный окислитель в количестве 1,5-4,0% от веса чугуна и заливают 15-55% известково-силикатногошлака восстановительного периода электроплавки феррованадия, а после окончания перемешивания чугуна со шлаком удаляют шпак иэ емкости, заливают в нее остальную часть известково-силикатного шлака и производят вторичное перемешивание чугуна со шлаком.

Сливной шлак восстановительного периода плавки электрометаллургического передела феррованадиевого производства является высокотемпературным 40 теплоносителем. Температура этого шлака 1750-1900 С, что обусловлено большой экзотермичностью реакций восстановления ванадия из его окислов в шлаке кремнием и алюминием. Обра- 45 ботка чугуна на 10-15% такого шлака повышает температуру чугуна соответственно на 60-80ОС. Эта статья теплового баланса определяет количество твердого окислителя (жедезной руды или окалины), вводимого на поверхность чугуна. Понижение температуры чугуна от добавки железной руды или окалины в количестве 1% от его веса составляет 20-40ОС. Следовательно, количество твердого окислителя (60:40)-(80:20)=1,5-4% от веса чугуна при расходе шлака соответственно 10-15% от веса чугуна..

Количество известково-силикатного шлака, заливаемого в емкость на пер- 60 вой стадии процесса, определяется необходимостью получения рафинировоч- " ного шлака с высокой дефосфорирующей способностью. Содержание эакиси железа в таком шпаке должно составлять в среднем 30%. В пересчете на закись железа железная руда содержит 56

79% Fe0, окалина 90% Fe0. Для получения рафинировочного шпака, содержащего 30% Fe0, в емкость необходимо залить 15-55% известково-силикатного шлака соответственно при расходе твердого окислителя 1,5-4% от веса чугуна и содержании в окислителе

56-90% закиси железа. Общее количество рафинировочного шлака 3-12% от

Веса чугуна, что достаточно для проведения эффективной дефосфорации чугуна.

Удаление из емкости обогащенного фосфором шлака-исключает возможность дефосфорации на второй стадии процесса обработки чугуна.

Заливка на поверхность чугуна (остальной части маложелезистого высокотемпературного известково-силикатного шлака в количестве 45-85% и перемешивание расплава обеспечивают .глубокую десульфурацию чугуна. Общее количество шлака на второй стащии процесса 7-8/% от веса чугуна,, что1 также достаточно для осуществления глубокой десульфурации чугуна..

Использование известково-силикатного шлака восстановительного периода электроплавки феррованадия (с алюмосиликотермическим извлечением ванадия иэ его окислов) для обработки чугуна обеспечивает уменьшение продолжительности процесса в следствие незначительного содержания окислов железа в таком шлаке и высокой его температуры, превышающей температуру плавления чугуна на 600-700 С, Стабильный химический состав шлака и стабильность его физико-химических характеристик обеспечивает достижение устойчивых показателей рафинирования чугуна.

Способ может быть реализован на металлургических заводах, имекщих в своем составе доменные печи и цехи электрометаллургического произ-водства феррованадия алюмосиликотермическим методом., Пример 1. В чугуновозный ковш заливают 100 т передельного чугуна, содержащего, %: С 4,1; Мп 0,8;

5 \ 0,7; S 0,060; Р О, 15, при 1400О С.

На поверхность чугуна вводят 1,5 т железной руды, содержащей 62,25%

Ре 20з (563 Fe0), фракцией 1-10 мм.

В ковш заливают 1,5 т известково.— силикатного шлака феррованадиевого производства при 1800ОС. Шлак содержит. %: E à0.57; Si0 1 27, А120 б) i

"Mg0 8; Fe0 9,2; Ип0 0,15; 5 0,02;

Р,10 0,01.

Производят перемешивание чугуна со шпаком путем продувки воздухом

5 мин и удаляют шлак из ковша.

Заливают в ковш остальную часть известково-силикатного шлака в коли956567

Составитель A Кондратьев

Техред Е..Харитончик Корректор E.Pounco

Редактор Н.Кищтулинец

Заказ 6521/5 Тираж 5.87 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 честве 8.,5 т и производят перемешивание чугуна со шлаком азотом 5 мин.

Чугун после обработки имеет 1390 : и содержит, %: С 3,9 Мп,0,5,, Si 0,3; 5 0,004, P 0,050.

П р и М е р 2. В чугуновозный ковш заливают 100 т передельного чугуна, содержащего; %: С 3,9;

Мп 0,5; Si 0,9 5 0,045, P 0,12, при 1380ОС. На поверхность чугуна вводят 4 т прокатной окалины, содержащей в пересчете на закись железа

90% FeO. . В ковш заливают 8„25 т иэвестковосиликатного шпака феррованадиевого производства при 1850 С того же химического состава.

Производят перемешивание чугуна со шлаком воздухом 5 ьщн и удаляют шпак из ковша.

Заливают в ковш остальную часть известково-силикатного шлака в количестве 6,75 т и производят переме шивание чугуна со шлаком азотом

5 мин.

Температура чугуна после обработ«и 1370oC, его состав, %: С 3,8;

Мп 0,2; Si 0,4; 5 0,003, P 0,040.

Выход сливного известково-силикатного шлака феррованалиевого производства около 30 тыс. т/г.

Этого количества шлака достаточно для обработки 300 тыс,т передельного чугуна с содержанием серы более .0,050% и фосфора более 0,1%.

6, I

Ожидаемый экономический эффект от внедрения предлагаемого способа не менее 300 тыс, руб. в год. формУла изобретения способ обработки жидкого чугуна, 5 вклю чающйй,его заливку в футерованную емкость, ввод на поверхность чугуна твердых шпакообразукидих материалов, содержащих окислы железа, заливку в емкость отработанного шпа10 ка в количестве 10-15% от веса чугуна н перемешивание чугуна со шлаком, отличающийся тем. что. с целью более глубокой десульфурации чугуна, снижения содержания в нем фосфора, обеспечения стабильности и уменьшения продолжительности процесса обработки, на поверхност» чугуйа вводят порсыкообраэный окислитель в количестве 1,5-4,0% от веса чугуна и заливают известково силикатный шлак восстановительного периода .электроплавки феррованадия в количестве 15-55% от sacro необходимого шлака, а после окончания перемешивания чугуна со шпаком его удаляют ие емкости, заливают в нее остапьную.часть известково-силикатного шлака и производят вторичное неремекявание чугуна со шпаком.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Заявка Японии Ю 52-126601, кл. 10 A 40 1977.

2. Патент Японии 9 51-48480, кл. 15 А 95, 1972.