Смесь для обработки жидкого шлака в сталеразливочном ковше

 

1 СМЕСЬ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ЖИДКОГО ШЛАКА В СТАЛЕРАЗЛИВвЧНОМ КОВЙЙ, содержащая кремнезем, о т л и ч а юц а я с я тем, что, с целью повышения скорости охлаждения шлака и снижения его реакционной способности , смесь дополнительно содержит -соль угольной кислоты и углеродсодержащий материал при следующем ооот .ношении компонентов, вес.%: . Соль угольной i кислоты65-75 V Углеродсодер5-15 жащий материал Остальное Кремнезем 1, 2. Смесь по п. отличаютем , что, щ а я. С я с целью пошлшения скорости охлаждения шлака, снижения расхода смеси и понижения токсичности газообразных продуктов реакции компонентов смеои со шлаком , в качестве соли угольной кислоты смесь содержит карбонаты кальция или магния, например известняк, известняк до юмитизированный, доломит сырой, магнезит сырой. 3. Смесь по пп. 1 и 2, о т л ичающаяся тем, что, с целью ускорения взаимодействия компонен9 тов смеси со ишаком, снижения содержания окислов железа и марганца в шлаке, обеспечения прекраь ения развития вторичных реакций и повышения стойкости футеровки ковша, в качест-. не углеродсодержащих материалов смесьр содержит коксик, антрацитовый штыб, аморфный или серебристый , а в качестве кремнезема - кварцевы песок или -кварцит. 4 DQ Ki

(19) (П) СОЮЗ ССВЕТСНИХ .СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

У5)) С 21 С 5/54, .С 21 С 7 00 (;

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ASTOPCKOMV СаиДатвЪ,ств г

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3440652/22-02

I (22) 18.05.82 (46) 23.09.83. Бюл. Р 35 (72) В.Я. Лащев, П.Г. Терэиян, О.И. Беловолова, В.Ф. Синдеев и

В.П. Игнатьев (71) Коммунарский горно-металлургический институт (53) 669.18.046(088 ° 8) (56) 1. Струговщиков Д.П. Разливка стали. Свердловск, Металлургиэдат

1961, с. 81.

2 ° Авторское свидетельство СССР

М 417486, кл. С 21. С 5/54, 1972..(54) (57) 1; СМЕСЬ ДЛЯ ОВРАБОТКИ ЖИДКОГО .ШЛАКА В СТАЛЕРАЗЛИВОЧНОМ КОВ(ИЕр содержащая кремнезем, о т л и ч а .ющ а я с я тем, что, с целью повышения скорости охлаждения шлака и снижения его реакционной способности, смесь дополнительно содержит соль угольной кислоты и углеродсодержащий материал при следующем соотношении компонентов, вес.%1 . Соль угольной кислоты 65-75

/ углеродсодержащий материал . 5-15

Кремнезем Остальное

2. Смесь цо п. 1, о т л и ч а ющ а я. с я тем, что, с целью повышения скорости охлаждения шлака, снижения расхода смеси и понижения токсичности газообразных продуктов реакции компонентов смеси со шлаком, в качестве соли угольной кислоты смесь содержит карбонаты кальция или магния, например известняк, известняк доломитиэированный, доломит сырой, магнезит сырой.

3 ° Смесь по IItlå 1 и 2у о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью ускорения взаимодействия компонен- I тов смеси со шлахом, снижения содержания окислов железа и марганца s шлаке, обеспечения прекращения развития вторичных реакций и повышения стойкости футеровки «овша, в качест-. .ве углеродсодержащих материалов смесь содержит коксик, антрацитовый штыб, аморфный или серебристый графит, а в качестве кремнезема — квар цевый песок или кварцит.

1043171

50

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к сталеплавильному производству, и может быть использовано для обработки жидкого шлака в сталеразливочных ковшах.

Известны материалы для обработки жидкого шлака в ковше, снижающиетемпературу и реакционную способ ность жидкого шлака в сталеразливочных ковшах, обожженая известь или обоженный доломит (1J .

Недостаток этих материалов — малая теплопоглотительная способность.

Поэтому даже при большом их расходе, достигающем 8 кг/т стали, как показывает практика, шлак остывает 15 медленнО, что не обеспечивает быстрого прекращения вторичных реакций между шлаком и металлом, между шлаком и футеровкой ковша. Кроме того, эти материалы гигроскопичны и при хранении быстро превращаются в пыль, что ведет к потере этих материалов . при вводе в ковш на шлак и .засорению: атмосферы цеха токсичными веществами.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемой является смесь (2), содержащая, вес.Ъ:

Кремнезем 90-97

Силикатную . . . 30 глыбу 3-10

Недостаток известной смеси заключается в малой теплопоглотительной сйособности, не обеспечивающей быстрого снижения температуры шла- 35 ка в ковше. Расход смеси велик и составляет б кг/т стали. Кроме того компоненты смеси не обладают способностью снижать химическую активность окислов жеяеза и марганца в . 40 шлаке, т.е. не предотвращают развития вторичных реакций между этими окислами и сталью, а также не обеспечивают должной защиты футеровки в районе шлакового пояса.

Цель изобретения — повышение скорости охлаждения шлака, снижение его реакционной способности, повыШение скорости охлаждения шлака, :снижение расхода смеси, понижение токсичности газообразных продуктов реакции компонентов смеси .со шла.ком, ускорение взаимодействия компонентов смеси со шлаком, снижение содержания окислов железа и марганца в шлаке, обеспечение прекращения развития вторичных реакций и.понишение .стойкости футеровки ковша.

Поставленная цель .достигается тем, что смесь, содержащая кремнезем, дополнительно содержит соль угольной 60 кислоты и углеродсодержащий материал при следующем соотношении компонентов, вес.Ъ:.

Соль угольной кислоты 65-75 65

У гл ер од со- держащий материал 5-15

Кремнезем Остальное

В качестве соли угольной кислоты могут быть использованы карбонаты кальция или магния, например извест-, няк, сырой доломит, сырой магнезит, доломитизированный известняк фракции 2-30 мм. Продукт разложения— нетоксичный углекислый газ.

Кроме того, в качестве углерод- содержащих материалов могут быть использованы коксик, антрацитовый штыб, аморфный или серебристый графит фракции 2-10 мм, а в качестве кремнезема — кварцевый песок или кварцит. Допустимо также применение боя стекла.

Наличие в смеси углеродсодержащих материалов и кремнезема обеспечи,вает быстрое снижение содержания окислов железа и марганца в шлаке и прекращение развития вторичных реакций в ковше без. загрязнения атмосферы цеха токсичными веществами.

Выделяющиеся при реакции углеродсодержащих материалов с окислами же" леза и марганца газы .способствуют перемашиванию шлака и быстрому его охлаждению.

При. содержании соли угольной кислоты менее 65Ъ и углеродсодержащих материалов более 15% резКо. снижается охлаждающий эффект воздействия смеси на шлак, что приводит к увеличению расхода смеси. В то же время при содержании соли угольной кислоты более 75% и углеродсодержа щих материалов менее 5% уменьшается эффект быстрого снижения содержания в шлаке окислов железа и марганца.

Оптимальный расход смеси составляет 2-4 кг/т стали. Материалы, входящие в состав смеси, обладают низкой гигроскопичностью, поэтому смесь может длительно храниться и не терять своих свойств. Смесь вводят в .ковш сразу же после выхода из печи основной массы шлака.

Низколегированную.сталь марок

091Г2С и 09Г2 выплавляют в 300-тонной мартеновской печи и выпускают в

300-тонный сталеразливочный ковш.

Раскисление стали прбизводят пол;костью в ковше силикомарганцем стали

09Г2 и силикомарганцем и 6ЬЪ-ным ферросилицием стали 0913С.

В конце выпуска плавок, когда заканчивается сход шлака в ковш, отбирают пробу шлака. Затем с помощью разливочного крана иэ короба на шлак в центр ковша высыпают смеси. в различном количестве определенного состава. Фиксируют продолжительность реакции смеси со шлаком. По окончании реакции с помощью специального

1043171

Содержание компонентов в смеси, вес.%

Смесь по примерам

Доломитиэированный известняк

Известняк

Коксик

Доломит сырой

Магнезит сырой

65

1

75

70

70

7 (известная) Ф ю

Продолжение табл. 1

Содержание компонентов в смеси, вес.%

Смесь по примерам

Силикатная глыба

Кварцевый песок

Ан траци- Графи т товий серебрисштыб" тый

Графит аьюрфный

20

20

20

10

7 (Известная) 65 35 смесей приведейы, в применения б5.приспособления измеряют толщину зат-, вердевшего слоя шлака в трех точках по радиусу ковша и находят среднее значение. Отбирают пробу шлака на анализ из центра ковша.

Плавки разливают сифоном в слитки весом 14 т. По ходу разливки из изложниц с помощью кварцевого наконечника отбирают пробы металла на анализ. Дополнительно в конце выпуска стали иэ ковша также отбирают :10 пробу металла. Производят химический

Технологические параметры и технико-зкономические показатели анализ проб шлака для определения содержания окислов железа. и марганца,.проб металла для определения содержания марганца. — элемента, содержание которого в последнем по ходу разливки слитке при отсутствии обработки шлака. предполагаемой смесью, как правило, превышает содержание его в ковшевой пробе из-за развития вторичных реакций.

Составы смесей, прошедших испытания,.приведены в табл. 1.

Та блица1

I . 1

I

1

)

I г »)) 1, ! . &i) I

I.l

1 1

I фф !

9 С4

I О

4,1 $9%

1 М Х М ох

1 ф34Ц

Э

Х IО) х) о.Ю 1 1»I

М I Э

Э 39

81 Р, 1043171;

I

I

I

1

I. ф ф tC»

1О а Ф с с с

%» %) %) lC» )Ч М

lC» lA сй с с с

tf %» %-4 Ф Ю Ф Я1 с с

Ф! tW

Ch г Ъ ("), Цф с с ч а а с с

° ) СЧ о )» а я1

° с

%4 %.4!

1

).

I

1О O с с О а

Ю Ч ф СЧ

° »

Ф

1

1

1

I О» о

)»

1 ф

I юо о

Ус с е-1

I . ) о

Ю D с с

)с ф

Ю (Ч

I ..

9ФХ а о с с iC» ч3 о о с °

ill % !

1

1 3 Ф

) ф5х и

I Oe

I Ц Ц

РЪ с

) о е4 Р4

Р»

) с

СЧ

00 (Ч

О»

%-»

I ФФХ

I gC(V

1Офй

l ЦфО

I ф о с с сР Ч» а о с с

lC» IC»

° «4

I 1 I

i 3(ф о г4 Р3

)ОЮ

1 Ц Ц

I ою

94)

6) ах цоо о ц)

Р Ъ (Ч

СЧ ч-) о ci

4 О» о

1 ф 1. Х

98

Qg ф

9 dp хо

)Ч О а О»

Ц ох

»)О4

V9X

é5 о о г» о

)с ф

° .4 х 00

9 с х сч (Ъ )

Фо

Це о

»)» . о х

Д )4$) х5 и х 1 х

Ы . I 9

Ос. 14

Х 9 1 В

МФ 1 х и х

9&1»I& I 9

g9 О l )»»

9Цф (9

v8g )3 х

I I

).Ж

1 Ф

I 4

Р

I 4 дР I 9

l фх с 1 О

Х 1 5.

9 1 Х

I Х

С4 1

Ф I

Ц I ф

o)oe

V I gm

I O IC

I

Д )4 IC g $ a хцveхe хи ййхK5533

1.

I

1

I

1 .1

I

I

I

1

I

) .5 5

Д Л

v v и 3 о о о о

»О с

СЧ а 1О

1О Ю а ф с с

ill Р4 Ю ч» а ч» а о о с с

C CO Ю с

Ч» РЪ ф

CV аЧ о о о с с с ф С»» г"» О» М

<Ч «4 СЧ

Д е

Ю (ъ. Й

lC» Ф CO

M Ф о о о

О )Ч IC»

1 I C

I ! !

1

1

I

1

I

I

I

1

Я о

8 о о

f4 СЧ

1043171

Пример 1. При выпуске стали ганца в пробе металла, отобранной в марки 09Г2С из 300-тонной .мартенов- конце разливки плавки, составляет ской печи в ковш на шлак вводят смесь 1,44%, в ковшевой пробе — 1,39%, содержащую 65Ъ доломитизированного что подтверждает эффективность смеизвестняка 15% коксика и 20% квар- си в направлении. прекращения разви-, У цевого песка.. Расход смеси состав- 5 1тия вторичных реакций в ковше. ляет .800 кг. Реакция .смеси со шлаком Пример 5. При выпуске стали продолжается 47 с. Шлак к концу реак . марки 69Г2С из 300-тонной мартеновсции становится плотным примерно на: кой печи в ковш на шлак вводят смесь, всю его толщину. Содержание окис- содержащую 70Ъ сырого доломита, лов железа и марганца после ввода l0 10% аморфного графита и 20% кварсмеси снижается в шлаке соответст.-, цевого песка в количестве 750 кг. венно с 18 и 12 до 4,8 и 6,5% т.е,. Реакция смеси со шлаком продолжаетна 74 и 48%. Это обеспечивает быст- ся 38 с. Шлак к концу реакции старое прекращение развития вторичных новится плотным примерно на 3/4 своей. реакций в ковше, подтвержденное ана-. )5 толщины. Содержание окислов железа лизом проб металла, отобранных в в шлаке снижается с 21 до 7%, окисконце разливки плавки, .содержание лов марганца — с 18 до 6%, т. е. марганца в ковшевой пробе - 1,65%, соответственно на 66,8 и 66,6%. в конце разливки — 1, 68%. Содержание марганца- в пробе, отобПример 2. При выпуске стали раиной в конце разливки плавки, сосмарки 09Г2С из 300-тонной мартеновс- тавляет .1,66%, в ковшевой пробе кой печи в ковш на.шлак вводят смесь, 1,63%, ч.о свидетельствует о быстсодержащую 75% доломитизированного ром прекращении развития вторичных .известняка, 5% коксика и 20% кварце- реакций в ковше. вого песка в количестве 600 кг, Реак- 2 . Пример 6. При выпуске стали ция смеси со шлаком продолжается 40 с, марки 09FC из 300-тонной.мартеновсШлак к концу реакции становится плот- кой печи в ковш на шлак вводят смесь, ным примерно на всю толщину. Содер» содержащую 70Ъ сырого магнезита, жанне окислов железа в шлаке сиижа- 10% серебристого графита и 20% ется с 20 до 6Ъ, а окислов марганца - кварцевого песка в количестве 730 кг. с 14 до 4Ъ, т.е. соответственно íà 30 Реакция смеси со,шлаком продолжает73 и 72%, что также обеспечивает бы- ся 52 с..Шлак к концу реакции стастрое прекращение развития вторичных новится плотным на 2/3 своей толщи реакций в ковше. Содержание марганца ны. Содержание окислов железа снижав ковшевой пробе — 1,52%, s пробе . ется с 17 до 5,5Ъ, окислов марганца .в конце разливки — 1,58%. 35 с. 12 до 4%, т.е. соответственно на

Пример 3. При выпуске стали 67,6 и 66,6Ъ. Содержание марганца марки 09Г2С из 300-тонной мартеновс- в пробе металла, отобранной в конце кой печи на шлак вводят смесь,.со- разливки плавки, составляет 1,55, держащую 70% доломитизированного, в ковшевой пробе - 1,50%, что свииэвестняка, 10% коксика и 20% квар- 40 детельствует о быстром прекращении цевого песка в количестве .700 кг.. развития вторичных реакций в ковше

Реакция смеси со шлаком продолжает- и достаточно высокой эффективности ся около 36 с, Шлак к концу реакции предлагаемой смеси °, становится плотным примерно на всю толщину. Содержание окислов же- Пример 7. При выпуске стали леэа в шлаке снижается с 23 до 8% . 45 маРки 09Г2С иэ 300-тонной мартеновса окислов марганца - c 26 до 7 5%, кой печи в ковш на шлак вводЯт смесь, т.е. соответственно на 65 и 72%. Это . .с держащую 65Ъ кварцевого песка также обеспечивает быстрое прекра- . и 35Ъ силикатной глыбы в количестве щение развития вторичных реакций 1800 кг. Реакция смеси со шлаком в ковше. Содержание марганца в ков- 50 пРодолжаетсЯ 90 с. Шлак к концУ . шевой пробе — 1,42%, в пробе в кон- Реакции становитсЯ плотным примерно це разливки - 1,46%. на половину толщины. Содержание окисI лов железа в шлаке снижается с 22 до

Пример 4. При выпуске стали 16Ъ, а окислов марганца - с 20 до марки 09Г2С иэ 300-тонной.мартеиовс- 15%, т.е. соответственно на 28 и 25%. кой печи в ковш на шлак вводят смесь, В:металле проб, отобранных в конце содержащую 70Ъ известняка, 10% антра- разливки плавки, содержание марганцитового штыба и 20% кварцевого пес- ца составляет 2,1%, а в ковшевой прока в количестве 720 кг. Реакция смеси бе - 1,.63Ъ, т.е. смесь имеет меньшую со шпаком продолжается 44 с. Шлак . эффективность и не обеспечивает быст в конце реакции становится плотным рого прекращения развития вторичных примерно на 4/3 своей толщины. Со- реакций в ковше. держание окислов железа в шлаке Как следует из данных, приведенснижается с 19 до 9%, окислов мар-, ных в табл..2, эффективность предганца - с 23 до 8%, т.е. соответст- . ложенной смеси (варианты 1-6) значивенно на 52,5 и 65%. Содержание мар- 45 тельно. выше чем известной. Откло1043171

Составитель A. Долгий

Редактор Q. Полонна Техред А.Бабинец

Корректор A. Повх

Эакаэ 7265/28 . Тираж 568

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

nd делам иэобретений н открытий

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

ПЬдписное филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 йения в содержании марганца в про-. ба» мйталла, отобранных в середине разливки (ковшевая проба) и в конце разливки (из-под шлака ) неэначительные и ие выходят эа пределы допуска, установленного по ГОСТ 19282-73. Таким образом, предложенная смесь обеспечивает быстрое. снижение реакционной способности шлака и предотI врашает тем самым развитие вторичных реакций в ковше, способствуя улучшению качества стали и повышени@ стойкости футеровки сталераэливочно- -; го ковша.

Экономический эффект от использс . вания предложенной смеси при выплавке 1 млн.т. стали в год составит около 150 тыс. руб;