Способ получения чугуна в вагранке

 

Изобретение относится к области литейного производства. Цель изобретения - повышение экономичности плавки путем исключения расхода ферросплавов на корректировку химического QOC- тава чугуна. В вагранку последовательно загружают порции кокса, металлошихты и флюса, содержащего шлак от производства ферромарганца, в количестве 3-6% массы металлошихты, по мере схода в вагранке загруженных материалов происходит их нагрев, расплавление и лерегрев. Затем продукты плавки - чугун и шлак вьтускают. Отношение количества флюса в каждой N-й завалк е, определяемой по формуле N а - « 1, где п . - число порций 2 в период кампании вагранки; П2 - число выпусков в период кампании вагранки; а - число натурального ряда (t,2,3,...,i) , к количеству флюса в других порциях составляет 1:(0,2- 0,4), а шлак от производства ферромарганца и известняк взяты в соотношении 1:(О,1-0,16). 1 табл. (Л

СОЮЗ СОЕЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) (5D 4 F 27 В 1 08

Г

Yъ 1с Ъ в (Ъ,)(9

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ а д

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4149479/31-02 (22) 20. 11. 86 (46) 15. 09. 88. Бюл. В 34 (71) Днепропетровский металлургический институт им. Л.И. Бре)киева (72) Н.А. Будагьянц, Н.H. Котешов, А.В. Соценко, А.Г. Кучер, А.А. Сирота, В,П. Саушкин, О.Ю. Иасич-Стукало, К.Ф. Кравец, В.И. Кондратенко и В.Я. Гапотченко (53) 621.745 ° 3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 109184, кл..С 21 С 1/08, 1984.

Авторское свидетельство СССР

9 832282, кл. F 27 В 1/08, 1981. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЧУГУНА В ВАГРАНКЕ (57) Изобретение относится к области литейного производства. Цель изобретения — повышение экономичности плавки путем исключения расхода ферросплавов на корректировку химического сос" тана чугуна. В вагранку последовательно загру:кают порции кокса, металлошихты и флюса, содеркащего шлак от производства ферромарганца, в количестве 3-6Х массы металлошихты, по мере схода в вагранке загрукенных материалов происходит их нагрев, расплавление и .перегрев. Затем продукты плавки — чугун и шлак выпускают. Отношение количества флюса в каздой К-й

L завалке, определяемой по формуле п

N = a + 1, где и — число порций п

1 в период кампании вагранки; n2 — чис-, ло выпусков в период кампании вагранки; а — число натурального ряда (1,2,3,...,i), к количеству флюса в других порциях составляет 1:(0,20,4), а шлак от производства ферромарганца и известняк взяты в соотношении 1: (0,1-0,16). 1 табл.

1423886

Изобретение относится к литейному п роизводству.

Цель изобретения — повышение экоомичности плавки путем исключения асхода ферросплавов на корректировку п имического состава чугуна.

Способ осуществляют следующим обр азом.

В вагранку последовательно загру- 10 ают порции кокса; металлошихты и флюа, содержащего шлак от производства ерромарганца, в количестве 3-67. от . ассы металлошихты. По мере схода в агранке загруженных материалов проис-15 одит их нагрев, расплавление и переуев. Затем продукты плавки — чугун шлак-выпускают. Соотношение количетва флюса в каядой Н-й завалке, опрееляемой по формуле . 20

Н а — + 1, и( и< е n — числе порций в период кампа1 нии вагранки;

25 п - число выпусков в период кам- . пании вагранки; а - число натурального ряда (1 у2 «Зу» ° ° у1) у количеству флюса в других порциях оставляет 1:0,2-0,4, а шлак от проводства ферромарганца и известняк зяты в соотношении 1:О, l-0, 16.

Для каждой вагранки, работающей а стабильной шихте, известны даные о продолжительности плавильной 35 ампании, числе порций шихты п и сле выпусков шлака и< эа период пампании вагранки. Как правило, необдичость выпуска шлака иэ вагранки озникает после расплавления опреде" 40 ,бренного и одинакового числа металло авалок, которое можно определить иэ соотношения n / п °

При использовании шлака от цроиэшодства ферромарганца, усвоение рас- 45 шлавом марганца, восстановленного из эакиси, осуществляется главным образом при прохождении капель жидкого чугуна через слой шлака, скапливающегося на зеркале металла в горне вагранки . Поэтому стабильность про-. цесса усвоения расплава марганца и, следовательно,. стабильность химического состава чугуна обусловлены наличием в горне вагранки достаточного 55 количества шлака, обогащенного закисью марганца, во все периоды ее кампании, в том числе и непосредственно после выпуска шлака. Для этого порция металлошихты, находящаяся в этот период в фурменной и плавильной

4 зонах вагранки, должна содержать повышенное относительно других порций количество флюса. Это обеспечивает быстрое формирование в горне вагранки новой (вместо выпущенной) шлаковой ванны и непрерывность "канельрого" обогащения расплава марганцем»

Порядковый номер (считая от начала кампании) порции металлошихты, в которую необходимо ввести повышенное количество флюса, определяется по указанной вьппе формуле, выведенной на основании пробных плавок.

Предельные значения содержания компонентов в ваграночном флюсе и со- отношение количества флюса в N-x порциях металлошихты и других порциях выбраны исходя из следующих соображений.

Если известняка во флюсе содержится меньше, чем это обусловлено соотношением 1:0,1, то не достигается необходимая основность ваграночного шлака и, как следствие, снижается степень восстановления и усвоения марганца. Превышение содержания известняка во флюсе над значением отношения 1:0,6 приводит к возрастанию тепловых затрат на разложение известняка, необходимости увеличения коксовой эавалки. Кроме того, увели-,. чение количества известняка отрицательно влияет на стойкость кислой футеровки вагранки.

Если s каждую И-ю порцию металлошихты вводить флюса больше, чем следует из соотношения 1:0,2, то подплавившийся флюс перекрывает пространства между кусками металлошихты, нарушая тем самым газовый режим вагран» ки. При содержании флюса в 0-х порциях меньше,. чем это обусловлено отношением 1:О, 4, содержание марганца в чугуне (по крайней мере в 1-2 выпусках металла после выпуска плака) ниже заданного.

Пример. В 10-тонной вагранке с кислой футеровкой известным и предлагаемым способами выплавки валковый чугун содержащий, Х: С 3,76; Si 0,53;

Мп 0,53; 8 0,17; Р 0,35; Cr 0,86;

Ni 2,42. Причем 0,33Х марганца в чугуне получали из металлошихты, а остальное количество (0,27) за счет восстановления иэ шлака от производства ферромарганца, вводимога в вагэ

86

4 чугуна (корректировке) возникает лишь тогда, когда содержание известняка в флюсе меньше заявляемого (опыт, 3) либо отношение количества флюса в каждой N-й .порции к количеству флюса в других порциях меньше заявляемого (опыт 12).

Таким образом, наилучшие результаты получены при использовании флюса, содержащего шлак от производства ферромарганца и известняк в соотно" шенин 1:(0,10-0, 16),-.при этом отношение количества флюса в каждой 0-й порции металлошихты к количеству-фпюса в других порциях, должно находиться в пределах 1:(0,2-0,4).

Внедрение предлагаемого способа в производство позволяет устранить расход ферросплавов на корректировку химического состава чугуна.

Формула изобретения

Способ получения чугуна в вагранке, включающий последовательную загрузку в вагранку порций металлошихты и флюса, содержащего шлак от производства ферромарганца и известняка, в количестве 3-6Х от массы металлошихты, последующий их нагрев и расплавление, выпуск чугуна и шлака, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности плавки путем исключения -расхода ферросплавов на корректировку химического состава чугуна, отношение количества флюса в каждой Н-й порции метаплошихты, определяемой по формуле

N а- -+ 1, и п где и - число порций метаплошихты в

1 период кампании вагранки; и — чиспо выпусков шлака в пе2 риод кампании вагранки; а — число натурального ряда (1, 2, 3,. ° °, i) к количеству флюса в других порциях составляет 1:0,2-0,4, а шлак от производства ферромарганца и известняк взяты в соотношении 1 0, 1-0, 16.

14238 ранку совместно с известняком в каждую порцию металлошихты.

Состав шлака от производства ферромарганца следующий, мас. Ж: СаО

32-36,5; SiOz 35-.39; Al Og 4,8-5;

И@0. 2,9-3 3; FeO 0,3-4 0; P 0 007;

С 0,3; S 0,7; МпО 13,2-17,0. Количество флюса во всех случаях составляло 5Х от массы металлошихты.

При выплавке чугуна флюс, состоящий из шлака от производства ферромарганца и известняка в соотношении

1:(0,05-0,17), вводили в вагранку неравномерно. В порции металлошихты с порядковым номером 0 флюс вводили в количестве в 2-6 pas.большем, чем в остальные порции. Порядковый номер порций, в которые вводили повышенное количество флюса, определяли по приведенной формуле. Для данной вагранки в течение кампании пронлавляют на однородной шихте 84 порции метаплошихты (п = 84) и 7 раз выпускают шлак (az = 7). Таким образом, N 25

13, 25, 37 и т.д.

При проведении плавок с трех выпусков металла из вагранки, следующих за каждым выпуском шлака, отбирали пробы чугуна для химического анализа. Также отбирали пробы из каждого ковша, наполняемого за 6 выпусков металла, При необходимости химический состав чугуна в ковше доводили до заданного по марганцу добавками дробленого ферромарганца (MH753.

Результаты проведенных экспериментов приведены в таблице.

Как видно из данных табл щы, при выплавке чугуна известным способом в металле, вьптускаемом непосредствен40 но после выпуска шлака, содержание марганца на 0,10-0,02Х меньше, чем требуется (0>53X). Это вызывает необходимость корректировки химического состава чугуна путем введения в ковш

45 под струю 3,0-4, 1 кг мелкодробленого

МН75, что в расчете на всю кампанию вагранки составит 25,0-28,8 кг этого ферросплава.

При выплавке чугуна предлагаемым способом необходимость в подшихтовке

1423886 (пыт

Расход FeMn на корректировку химсостава, кг/ковш

Сооч ношение

Содершанне марганца в пробах после вы- . пуска шлака

Флюс в порц металлошихты Флюс в ост ных порциях от произ" ва PeNn: стняк

Известный способ

1:1ь 37

1:0,25. 0,34 0,41 0,50

4,1

1 0,35 0,47 0,51

Предлагаемый способ

3,3

0,48 0,51

0,54 0,53

0,50

1,6

0,53

0,53

0,53 0,53

0,53 0,54

0,53 0,53

0„53 0,53

0,53 0,54

0,53 0,53

0,53 0,53

0,53

0 53

0,53

0,53

0,53

0,53

0,47 0,50

0,54 0,53

0,54 0,54

0,53 0,53

0,54 0,54

2,4

0,53

0,53

0,54

0,53

Составитель Т. Чиркунова

Редактор П. Веселовская Техред A.Êðàâ÷óê Корректор О. Кравцова

Подписное

Заказ 4631/45

Тираш 561

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграФическое предприятие, r. Ушгород, ул. Проектная, 4

1:0 05

130,10

1:О, 13

1:0,16

1:0,17

13:0У 13

1:0,13

1:0,13

1О 0313

1:0, 13

130 10

1:О, 16

1:0,10

1:0,16

1:0,3 г:0,3

1:0,3

1 0,3

IisO 3

1:091

1:0,2

1:0,3

1:0,4

1:0,5

1:0,2

1:0,4

1!0,4

1:0,2