Смесь для науглероживания чугуна при выплавке в электропечах на окисленной шихте

 

Изобретение относится к смесям для науглероживания чугуна при выплавке в электропечах на окисленной шихте. Цель изобретения - повышение усвоения углерода , стабилизация содержания углерода в выплавленном чугуне и снижение стоимости чугуна. Смесь содержит 2-8 мас.% силикокальция, остальное пековый кокс. Применение предлагаемой графитизирующей смеси позволяет повысить степень усвоения углерода до 79,6-90%, стабилизировать содержание в чугуне элементов - углерода, кремния и марганца и более чем на 40% понизить стоимость выплавленного чугуна. 2 табл. СО С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 С 22 С 35/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, Ю

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4740089/02 (22) 22,09.89 (46) 07.04.92, Бюл. М 13 (71) Научно-исследо вател ьс кий институт автотракторных материалов (72) А.Д.Шерман, Б.С.Вершков, Н.В.Браун, А.И.Васильев, А.П.Бронштейн, В.А.Родионов, В.М,Блинов, В.С.Мишин, Г.И.Якушина и И.Ф.Филиппов (53) 669.15-198(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N. 1254048, кл.. С 22 С 35/00, 1986.

Авторское свидетельство СССР

N372269,,кл. С 21 В 11/10, 1973. (54) СМЕСЬ ДЛЯ НАУГЛЕРОЖИВАНИЯ ЧУГУНА ПРИ ВЫПЛАВКЕ В ЭЛЕКТРОПЕЧАХ

НА ОКИСЛЕННОЙ LUNXTE

Изобретение относится к черной металлургии, а более конкретно к составу смеси для науглероживания чугуна при выплавке

его в электропечах с использованием в шихте большого количества стального лома.

Известна смесь для науглероживания чугуна, в которой применяют различные углеродистые материалы: графитовую стружку, графитовый бой, коксовую мелочь или пековый кокс и др.

Недостатком всех углеродистых материалов является то, что величина и стабильность усвоения углерода из них чугуном при плавке существенно зависят от окисленности шихты. Чем сильнее окислен стальной лом и соответственно сплав чугуна, тем больше углерода теряется на раскисление чугуна и меньше его идет на науглероживание расплава. Поскольку степень окисленности стального лома (и других

<»> 5U <»> 1 7247 1 4 А 1 (57) Изобретение относится к смесям для науглероживания чугуна при выплавке в электропечах на окисленной шихте. Цель изобретения — повышение усвоения углерода, стабилизация содержания углерода в выплавленном чугуне и снижение стоимости чугуна. Смесь содержит 2-8 мас.% силикокальция, остальное пековый кокс.

Применение предлагаемой графитизирующей смеси позволяет повысить степень усвоения углерода до 79,6-90%, стабилизировать содержание в чугуне элементов — углерода, кремния и марганца и более чем на 40% понизить стоимость выплавленного чугуна. 2 табл. металлических компонентов шихты) нестабильна и не контролируется из-за отсутствия методов контроля, усвоение углерода чугуном из науглероживающей добавки не- . стабильно, в результате чего после расплавления требуется корректировка содержания углерода в чугуне, что удлиняет плавку.

Известна смесь для обработки чугуна, состоящая из углеродсодержащих компонентов и шлакообразующих кальцийсодержащих компонентов, имеющая состав, мас.%: карбид кальция 75-90; кокс сланцевый зольный 10-25.

Известна смесь, имеющая состав, мас.%: известь 40 — 50; графит тонкодисперсный 50-60.

Однако эти смеси непригодны для науглероживания чугуна при плавке в печах с кислой футеровкой. Ввод их в количестве, требуемом для получения в чугуне заданно1724714 го содержания углерода, означает ввод равного с углеродом или большего, чем углерод, количества извести или карбида кальция. Эти кальцийсодержащие компоненты образуют основной шлак, разрушающий кислую футеровку печи, что недопустимо. Кроме того, образуется большое количество шлака, удаление которого трудоемко.

Наиболее близкой по технической сущности к изобретению является углеродсодержащая добавка (графит, углеродный бой и т.п.), которая используется для науглероживания чугуна. В этом способе окисление компонентов (угар) уменьшают за счет оптимизации температуры ввода ферросплавов, но при этом увеличивается угар углерода, то есть увеличивается его расход.

Цель изобретения — повышение усвоения углерода из науглероживающей смеси, стабильности содержания углерода в чугуне и экономичности при выплавке чугуна в электрических печах из шихты, содержащей большое количество окисленного стального лома.

Указанная цель достигается тем, что в смесь для науглероживания чугуна, состоящую из углеродсодержащего вещества, дополнительно вводят силикокальций, а в качестве углеродсодержащего вещества используют пековый кокс при следующем соотношении компонентов, мас.%: силикокальций 2 — 8; пековый кокс 92 — 98.

При плавке чугуна в электропечи с кислой футеровкой на окисленной шихте в процессе расплавления шихты окислы переходят в расплав. Силикокальций, содержащийся в смеси, раскисляет чугун: кальций связывает кислород и.его окислы переходят в шлак. По мере перегрева расплава начинается растворение в нем углерода из пекового кокса, Если количество силикокальция в смеси меньшее 2 мас.%, его недостаточно, чтобы связать весь кислород, и кислород в расплаве реагирует при нагреве расплава с углеродом пекового кокса. Поэтому меньше углерода остается для науглероживания чугуна, и коэффициент усвоения углерода чугуном снижается.

Если количество силикокальция в смеси более 8 мас.%, сильно повышается основность шлака, шлак разъедает кислую футеровку печи.

Поскольку содержание силикокальция в смеси 8 мас.% уже достаточно для раскисления чугуна, при большем его количестве усвоение углерода из смеси не увеличивается, Введение в смесь для науглероживания пекового кокса вместо графита имеет преимущество по ряду причин. Пековый кокс содержит 0,2-0,6о серы, которая переходит в чугун и обеспечивает повышение эффективности его модифицирования за счет образования в чугуне сульфидов марганца, являющихся центрами графитизации. Пековый кокс не пылит, что улучшает экологию при его загрузке в печь, имеет при одной и той же зернистости большую пористость и

10 удельную поверхность, что способствует ус55

Формула изобретения

Смесь для науглероживания чугуна при выплавке в электропечах на окисленной шихте, содержащая углеродсодержащие вещества, отличающаяся тем, что, с целью повышения усвоения углерода, стабилизации содержания углерода в выплавленном корению растворения углерода в чугуне, кроме того, он в 3-5 раз дешевле графита.

По сравнению с другими углеродистыми материалами (антрацитом, углем, литейным

15 коксом) пековый кокс имеет меньшую зольность, большее количество углерода и содержания золы и углерода в нем колеблется в более узких пределах (табл.1).

Более узкие пределы содержания угле20 рода в материале обеспечивают меньшее колебание содержания углерода в выплавленном чугуне. Пределы содержания пекового кокса обусловлены пределами содержания силикокальция.

25 Применение предлагаемой науглероживающей смеси позволяет увеличивать содержание стального лома в шихте при электроплавке чугуна и обеспечить при этом стабильное получение заданного содержа30 ния углерода в чугуне независимо от степени окисленности лома, сократить расход углеродистого материала, снизить стоимость выплавляемого чугуна, уменьшить

35 выделение пыли в окружающую среду при загрузке в печь науглероживающей смеси;

В табл.2 приведены данные о химическом составе чугуна и об усвоении углерода чугуном при плавке на окисленной шихте в

40 индукционной электропечи с кислой футеровкой при использовании предлагаемой смеси для науглероживания и известной.

Состав шихты следующий, мас.%: окисленный стальной лом 97; ферросилиций 3;

45 науглероживающая смесь 4,5.

Из представленных данных видно, что усвоение углерода выше из предлагаемой смеси, чем из известной (79,6 — 81,8% по сравнению с 71,4-75,04о ), выше и стабиль50 ность содержания углерода в чугуне (разница содержания углерода в плавках соответственно-не более 0,05 и 0,08 ). Кроме того, предлагаемая смесь не вызывает интенсивного разрушения футеровки печи.

1724714

Таблица 1

Таблица2

15

Составитель А.Шерман

Техред М.Моргентал Корректор Л.Бескид

Редактор Н.Гунько

Заказ 1152: Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 чугуне и снижения стоимости чугуна, она дополнительно содержит силикокальций, а в качестве углеродсодержащего вещества— пековый кокс при следующем соотношении компонентов, мас.$: силикокальций 2-8; пековый кокс 92 — 98.