Шихта для получения рафинировочного шлака

 

Союз Советсммк

Соцмапистичесммк

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6I ) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 09.07.80 (21) 2954801/22-02 с присоединением заявки № (23) Приоритет (51)М. Кл.

С 21 С 5/54 Ьеударстеапвй квантет

Вейся ае ааааа изебрвтвний и еткрытнВ

Опубликовано 07.06.82. Бюллетень № 21

Дата опубликованмя описания 10.06.82 (53) УДК 664...046.558.7 (088.8) И.Д. Лысенко Ф В Мурин Коваль, (72) Авторы изобретения,94, Довгач е ть ° (l0, À. и Н. В. Гизенко

Украинский научно-исследовательский институт специальных сталей, сплавов и ферросплавов (71) Заявитель (54) ШИХТА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ РАфИНИРОВОЧНОГО ШЛАКА

Изобретение относится к черной ме" таллургии, в частности к составам шихты для получения рафинировочных шлаков.

Известна шлакообразующая шихта, содержащая, вес.3:

Известь 80"90

Ставролит 10" 20 Ь 3, Недостатком ее является повышенное содержание окислов железа в получало емом шлаке.

Известна экзотермическая шлакообразующая смесь, содержащая,вес.Ж:

Алюминиевый порошок 15"30

Железная окалина 41-70

1$

Отработанный известково-глиноееннстый шпак Остальное (2j

Недостатком смеси является повышенная температура плавления образующегося шлака.

Наиболее близкой к предлагаемой по составу и достигаемой цели является шлакообразующая смесь, содержа" щая, вес. :

Разжижитель шлака (плавиковый шпат) 6-10

Алюминиевый порошок 1-5

Концентрат ставролитовый 25-40

Известь Остальное (31.

Недостатком смеси является невысокая рафинирующая способность получаемого рафинировочного шлака вследствие повышенного содержания в нем кремнезема.

Цель изобретения - снижение стоимости шлака при сохранении его рафинировочных свойств.

Цель достигается за счет того,, что шихта для получения рафинировочного шлака, включающая известь, ставролит, разжижитель, алюминийсодержащее вещество; дополнительно содержит отработанный синтетический шлак и отработанные плавленолитые корундовые огнеупоры, а в качестве алюминий933724

6-20

Ставролит

Отработанные плавленолитые корундовые огнеупоры

Отработанный синтетический шлак

20-30

10-20

Табли ца 1

Химический состав, вес.3

Наименование компонента

Двуокиcb

Окись алюминия

Окись каль.ция

Прочие окислы кремния о

Окислы циркония

1-1 5

Окислы щелочных металлов

0,4-0,6

Технический ставролит

48-50 25-30 13-17 2-3 1-2

1-2 I

Отработанные плавленолитые корундовые огнеупоры

2-5 90-95 2-5 0,5-1,5

Отработанный синтетический шлак

40-50 30-40 5-10 0,5- 1,5 0,5-1,5 3-6

0,7-1,5 содержащего вещества - фильтровые ос. татки производства силумина при ñëåдующем соотношении компонентов, вес.Ф:

Фильтровые остатки электротермического производства силумина представляют собой конгломерат металли- . ческой и шлаковой составляющих, в ко о тором содержится 70-853 металла и

15-303 шлака. Металлическая фаза представляет собой сплав алюминия, кремния, железа, титана, циркония и марганца при следующем их соотноше45 нии, вес. Ф:

Алюминий 75-78

Кремний 15-17

Железо 2

Титан 1 5

Цирконий 1,5

Марганец 2,5

Шлаковая фаза в основном состоит иэ глинозема. фильтровые остатки введены в шихту в качестве раскислителя.

Применяемые материалы имеют размер кусков 1-50 мм и практически не требуют подготовки перед применением,.

Разжижитель 1-5

Фильтровые остатки производства силумина 0,5-2,5

Известь Остальное

Химический состав технического ставролита, отработанных плавленолитых корундовых огнеупоров и отработанного синтетического шлака приведен в табл. 1.

Окислы Окислы Окись железа титана магния а их применение не связано с ухудшением условий труда.

Состав шихты для получения рафинировочного шлака выбран опытным путем и обосновывается следующим. Вопервых, применение в шихте отработанных материалов и отходов произ» водства снижает стоимость получаемого шлака. Во-вторых, изменяя состав шихты в выбранных пределах, можно варьировать основностью получаемого шлака,.что расширяет диапазон его использования.

Так, например, при сост аве ши хты, в котором компоненты взяты на нижнем пределе их содержаний, а именно, вес Ф.

Ставролит 6

Отработанные плавленолитые корундовые огнеупоры 20

Окись кальция 60

Окись алюминия 27

Двуокись кремния 5

Разжижитель 5

Случайные компоненты и примеси 3 °

При составе шихты, в котором компоненты взяты на верхнем пределе соФ, держаний, например, вес. Ф:

Ставролит 20

Отработанные плавленолитые корундовые огнеупоры 30

Отработанный синтетический шлак 20

Разжижитель 5 фильтровые остатки производства силумина 2,5

Известь Остальное

Состав получаемого шлака, следующий, вес.3:

Окись кальция

Окись алюминия

Двуокись кремния

Разжижитель

Случайные компоненты и примеси 2

В первом случае получается высокоосновной шлак, обладающий хорошими десульфурирующими свойствами, во вто ром - шлак пониженной основности, который целесообразно применять, например, для получения подшипниковой стали, имеющей пониженную загрязненность неметаллическими включениями глобулярной формы. Так .как вязкость обеих шлаков повышена, в обоих случаях, т.е. когда соотношение компонентов выбрано на нижнем ыли на верх нем уровнях, количество раэжижающих добавок должно быть на верхнем преде ле. Это обеспечивает снижение вязкости шлаков до значений, которые

33

11

Отработанный синтетический шлак 10

Разжижитель 5

Филь тровые остатки производства силумина 0,5

Известь Остальное

Получаемый шлак имеет состав, наес.Ф:

933724 6 имеет синтетический известково-глиноземистый шлак при температуре

1600 С °

В качестве разжижителей могут быть использованы известные материалы, содержащие фториды, хлориды, окислы щелочных металлов.

В качестве оптимального может, быть рекомендован следующий состав шихты, вес.Ф:

Ставролит 13

Отработанные плавленолитые корундовые огнеупоры

Отработанный синтетический шлак 15

Разжижители шлака 1

Фильтровые остатки производства силумина

Известь Остальное

Из шихты оптимального состава получается шлак, имеющий следующий состав, вес.Ф:

33 Окись кальция 50

Окись алюминия 39

Двуокись кремния 7

Случайные компоненты и примеси 4

30 Шлак обладает хорошими физико-химическими свойствами и высокими рафинирующими способностями . Так как он имеет низкую вязкость, количество разжижителей взято на нижнем пре33

Количество отработанного синтетИ" ческого шлака в смеси ограничивается содержанием s нем серы.

Количество фильтровых остатков ,щ производства силумина выбрано таким образом, чтобы содержание алюминия было достаточным для восстановления окислов железа шлака (по стехиомет рии). Наличие. избыточного количества 3 кремния и других раскислителей повышает раскислительную способность шлака и предназначено для компенсации угара раскислителей за счет атмосферного кислорода.

Пример ы. Для приготовления шихты синтетического шлака исполь;зуют материалы фракцией не крупнее

;3 мм, состав которых приведен в табл. 2.

933724

8.

Табли ца 2

Химический состав, Ф

Наименование материала!

Окислы Окись Прочие титана, магния окислы

Иву окись крем" ния

Окислы железа

Оки сь алюминия

Окись кальция

49,81 29,30 16,50 2,05 1,20 Окислы ци ркония

1,04

1,10

Ставролит

Оки слы щелочных металлов

0,40

Отработанные корундовые огнеупоры

2 79 92 70 3 07 2 04

Отработанный синтетический шлак

46,60 35,40 9,88 1,56 1,60 4,96

CaF

99,00

» »

Пла виковый адат

1,00

Филь тровые остатки производства силумина, шлак

98,00 2,00

89 р 80, l,56 l,59 0,55 1,50

5,00

Известь

Иатериалы тщательно перемешивают в пропорциях, указанных в табл. 3, сплавляют в печи сопротивления в молибденовых тиглях и выдерживают. при

1750 С. Химсостав полученных шлаков приведен в табл. 4. Иидкотекучесть влаков удовлетворительна (толщина шлвковой лепешки после выливания на стальную плиту составляла 3-4 мм}, Т а б л и ц а 3 ю»»Ч»»»»»»»»««

Соотношение компонентов, вес.4, N% nn

Отработанные корундовые огнеупоры

Фильтровые остатки производства силумина

Плавиковый шпат

Ставролит

Отработанный синтетический

Известь шлак

1 6

2 20

20 10 5

0 5

20 5

2,5

3 13

4 10

25 15 1

18 3

2,0

Иеталлическая Фаза фильтровых ос" татков производства силумина содержит, вес.4:

Алюминий

Кремний йелезо

Титан

Цирконий

Иарганец

78,00

15 00

2,04

1,45

1 в51

2,50

58,5

22,5

45,0

42,0

933724

Таблица 4

Химический состав, вес.4

Фтористый кальций

Окислы Окислы Окись железа титана магния

ОкислыОкись алюминия

Окись кальция вукись циркония ремня

5,14 0,12

10,02 0,06

7,53 0,10

5,71 0,16

0,58 0,06

24,94

49,93

38,86

38,63

59,89

32 74

50„27

49,84

1,08

1,24

1,16

5,07

4,80

0 91

2,96

0,21

0,16

0,10

1,23

0,93

1,04

10-20

1-5

Заказ 3865/7 Тирам 587 Подписное

ЮЮЮЮЮЮЮЮЮЮЮЮЮЮЮЮЮЮЮЮЮ

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

8НИИПИ

Составышихты IN l, 3, 4 (табл. 3) Орр используют для обработки промышленных плавок шарикоподшипниковой стали

ШХ15. За 15-20 мин перед выпуском из

1 печи полностью удаляют печной шлак и наводят новый из шлакообраэующей шихты составов 1, 3 или 4 (табл.3) в количестве 3,23 от массы металла. При выпуске плавки этим шлаком обрабатывают металл в ковше, для этого сначала сливают шлак, а затем ме30 талл. Получаемые шлаки жидкоподвижны. Обработанный металл соответствует по неметаллическим включениям и содержанию серы требованиям стандартов и практически .Не.отличается от металла, обработанного в ковше

35 известково-глиноземистым шлаком, полученным из извести и электрокорунда.

Щ

Таким образом, применение предлагаемой шихты позволяет получать шлаки, содержащие, вес.3:

Окись кальция 33-60

Окись алюминия 27-50

Двуокись кремния 5-12

Окислы железа не более 1 обладающие хорошими рафинирующими свойствами. Применение предлагаемой; шихты позволяет снизить на 12-153 стоимость шлака и за счет этого на

0,6-0,7 руб/т стали снизить стоимость шлаковой обработки..Формула изобретения

Шихта для получения рафинировочного шлака, включающая известь, ставролит, разжижитель, алюминийсодержащее вещество, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью снижения стоимости шлака при сохранении его рафинировочных свойств, дополнительно содержит отработанный синтетический шлак и отработанные плавленолитые корундовые огнеупоры, и в качестве алюминийсодержащего вещества - фильтровые остатки производства силумина при следующем соотношении компонентов, вес.Ф:

Ставррлит 6-20

Отработанные плавленолитые корундовые огнеупоры 20-30

Отработанный синтетический шлак

Разжижнтель

Фильтровые остатки производства силумина 0,5-2 5

Известь Остальное

Источники инФормации, принятые ао внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

У 414316, кл. С 21 С 5/54, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР

М 530066, кл. С 21 С 5/54, 1974.

3. Авторское свидетельство СССРИ 467940, кл. С 21 С 5/54, 1973.