Шлакообразующая смесь для рафинирования жидкого металла

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскик

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 110581 (21) 3287454/22-02 (5Ф) М. ICn. с присоединением заявки М (23) Приоритет

С 21 С. 5754

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 15.1282. Бюллетень NP 46

Дата опубликования описания 151282 (53) УДК 669, 18,,046.518:621. .746.558.7 (088.8) Запорожский ордена "Знак Почета" машийостроительный. институт им. В.Я. Чубаря (71) Заявитель (54) ШЛАКООБРАЗУЮЩАЯ СМЕСЬ ДЛЯ РАФИНИРОВАНИЯ

ЖИДКОГО МЕТАЛЛА

Изобретение относится к металлур гни черных металлов, а именно к области рафинирования жидкого металла от серы, кислорода, водорода и неметаллических включений .путем его обработки в ковше.

Иэвестнашлакообразующая смесь для обработки жидкого металла 1), содержащая, вес.Ъ:

Известь 15-20

Плавиковый шпат 45-50

Магнезитовый порошок 30-40

Недостатки смеси состоят в сравнительно низкой скорости шлакообразования, низкой десульфурирующей способности, особенно в интервале температур 1300-1650оС и в наличии в составе смеси дефицитного материала — плавикового шпата, а также высокой вязкости расплавленной смеси.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является шлакообразующая смесь для обработки жидкого металла (2 ), содержащая, вес.Ъ:

Плавиковый шпат 1-40

Окись алюминия 5-30

Силикатная глыба, содержащая кремнезем 1-40

Известь Ост аль ное

Шпакообразующая смесь имеет следующие свойства:

Температура плавления 1290 С

Вязкость при

1200 С 2,5 П

Вязкость при

1500 С 0,5 П

Недостатком известной смеси является использование дефицитного материала — плавикового шпата, а также сравнительно низкая десульфурирующая

15 способность вследствие низкого содержания свободной окиси кальция, характеризующей десулъфурирующую способность шпака. Кроме этого, смесь обладает низкой рафинирующей способностью относительно растворенных в металле газов, а также относительно высокой скоростью шлакообраэоваиия.

Цель изобретения — повышение скорости шлакообразования, эффективнос25 ти рафинирования жидкого металла и получение в ковше жидкоподвижного активного основного шлака.

Поставленная цель достигается тем, что в шлакообраэующую смесь для рафи30 нирования жидкого металла, содержа3

981383 щую глинозем, кремнезем и известь, дополнительно вводят окись магния и хлоридные отходы титано-магниевого производства, а компоненты взяты в следующем соотношении, вес.Ъ:

Известь 45-51

Глинозем 18-30

Кремнезем 9-15

Окись магния 6-10

Хлоридные отходы титаномагниевого производства 6-10

При этом хлоридные отходы титано-магниевого производства представляют собой смесь следующего состава, вес.В:

Углерод 2, 0-3,0

Двуокись титана

Двуокись кремния 8,0-10,0

Хлорное железо

Хлористое железо 12,0-18,0

Хлористый алюминий

Хлористый кальций 3,0-5,0

Хлористый магний

Хлористый марганец 3,0-5,0

Хлористый хром

Хлористый ниобий 0,02-0,20

Хлористый тантал

Хлористый скандий 0,020,04

Сумма хлоридов натрия и калия 40,0-45,90

Хлористые отходы титано-магниевого производства готовы к употреблению и не требуют специального приготовления.

В предлагаемой смеси окись магния снижает температуру плавления и вязкость шлака, частично заменяя действие плавикового шпата, повышает основность шлака, содержание и активность свободной окиси кальция, тем самым повышая эффективность рафинирования жидкого металла.

3,0-5,0

0 5-1,0

1,0-7,0

7,0-14,0

2,0-4,0

0,02-0,20

Хлоридные отходы титано-магниевого проиэводстна, имея низкую температуру плавления 600-800 С, способствуют повышению скорости шлакообразования и улучшению физико-химических характеристик шлака за счет снижения температуры плавления и вязкости шлака, частично заменяя дейстние плавикового шпата, а также повышают эффективность рафинирования ме. талла от водорода и кислорода.

Содержание н предлагаемой шлакообразующей смеси извести, глинозема, кремнезема, окиси магния и хлоридных отходов титано-магниевого производства выбрано исходя из оптимальных ус5 ловий .получения гомогенного жидкоподвижного активного основного шлака н .интервале температур 1350-1650 С с высокой рафинирующей способностью.

Такое комплексное улучшение физико-химических снойств образующего шлака приводит к повышению скорости шлакообразонания и степени рафинирования жидкого металла. .Смесь приготавливают путем смешения исходных компонентов. Сухие компоненты смеси фракции 0,5-1,0 мм тщательно перемешивают. Затем смесь н количестве 0,5-1,5 вес.Ъ обрабатываемого металла загружают на дно ковша или вводят н ковш по ходу выпуска металла.

Для сравнения эффективности применения предлагаемой шлакообразующей смеси одновременно проводят обработку жидкого металла (чугуна СЧ15 и

25 стали ЗОЛ), выплавленного н индукционной печи с основной футеровкой емкостью 150 кг, контрольными смесями.

Исследуют свойства известной (1) и предлагаемой (2-4) шлакообразующих

Зр смесей. Химический состав и фиэикохимические свойства известной и предлагаемой шлакообразующей смеси приведены в таблице.

Как видно и:: таблицы, температура плавления шлака, характеризующая скорость шлакообразонания, и вязкость при температурах обработки металла у предлагаемой смеси ниже, чем у известной. Содержание свободной оки4р си кальция и значение равновесного коэффициента распределения серы между шлаком и металлом, характеризующие рафинирующие характеристики шлака у предлагаемой шлакообразующей смеси выше, чем у известной.

45 В процессе взаимодействия предлагаемой шлакообразующей смеси с жидким металлом образуется жидкоподвижный высокоосновной гомогенный активный шлак, уменьшающий содержание серы, кислорода, водорода в металле.

При использовании предлагаемой смеси длительность доводки металла н печи сокращается на 20-30 мин. Степень десульфурации металла составля55 ет 60-75%, содержание кислорода снижается на 25-30%, а водорода — на

30-50%.

К преимуществам предлагаемой шлакообразующей смеси следует отнести щ более низкую ее стоимость 55 р./т против 65 р./т известной.

Ожидаемый экономический эффект от внедрения предлагаемой шлакообраэующей смеси для обработки жидкого

А5 металла более 90 тыс. руб. в год.

981383

I 1

ХИ!

9ld ФЫ хас х

«5 Фх х М ае енхц 4 и V 1

1 О

Х Н« сЧ 1

° Ф

Э Э 4

ОЕ1 ххах

444 И 444 авэо

04 сс! 4С

Ю Ю

ОЪ CO

-\4 %4 со с ъ

« с с Ъ Р1

LA Ф сч сч

44

m o иоо охх оъ

%-4

Ю

«

4О 44Ъ .!

М М

Ю Ю. Ю

Ю 4О СО

« « с

CV r4 а-4

Ю Ю Ю

Ю сч сч 4 4 сЧ ч-4 т-4

Ю

ОЪ сч

% 4

1

1

1

1!

1 1 . I

1 1 I

4 о со ю

Ф-4

Ю сО О

Ю 4 СО

4«Ъ СЧ! o

1 44I ! v

СО а-4 .Ф Г

1 Ю

4 44Ъ

1

1! 1

1 О Н

1 44! ХХЭ

1 1". Х2И

1 Г 444 144 И

1 I I

I 1 1 оцэ ! цхzно ! хахох

1

1 .1

4О сО Ю

4 4

I

1

1 Д

I Х !.4 IL

1 Х ltI Х !

С!ИХ

Ю CO . 4О

%-4 и и Э

Ф ОЪ

1 0 Ф

I A

4СЪ

1 %-4

1, 1

CO

ФЧ

1 1 о х х и

I 4 Ф

1 Г-4 44>

О 4 СО

4 4 4Ъ4 а-4

I Ю

44Ъ! А

1 Н и

44 Э

«444

44Ъ сО

° 4 44Ъ

I г4

А и

Э

Е

1

1

1

1

1

41

I

I

1

I

1

1

1

1

1

1 Д с а! Эоцкх хы

ОФФХ444ООХХаХю

ОЦКХИ40ХОИй

1 Ю с4 Ф

1 444 1 ! Е 1

1 с4 I

I 44« 1

1 444 1) СО а Е 01444 I

О Е 4." Х О н 1оихац

Х 1

Е 1 ю I

Х 1 О4 1

Ож 1 Z

ХИ! с4

ОЭ1Ю

4С IQ 1

I в е ,ю хы! о ф 44I

0 1 с

Ф 1

Ц о

v о н х

Э о

И

Х о э и х Ф

Х 44! ф

)(с

0 Х е и

Ц Э

oz и и

1

1.

1

I

1

1.

I

1

I

1, 1

1

1

1

1

I

I

1

1, .о х н ф

Х х

Ц х и

1

I к

1

Ф

Ц о

r u

981383

Формула изобретения

12,0-18,0

3,0-5,0

3,0-5,0

0,02-0,20

0,02-0,04

3,0-5,0

Составитель К.Сорокин

Редактор A.Ãóëüêo ТехредМ.Гергель Корректор А.Дзятко

Заказ 9637/38 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", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

1. Шпакообразующая смесь для рафинирования жидкого металла, содержащая известь, кремнезем, глинозем, отличающаяся тем, что, с целью повышения скорости шлакообразования, эффективности рафиннрова ния жидкого металла и получения в ковше жидкоподвижного активного ос-: новного шпака, она дополнительно содержит окись магния .и хлоридные отходы титано-магниевого производства, а компоненты взяты в следующем соотношении, вес.В

Известь 45-51

Глинозем 18-30

Кремнезем 9-15

Окись магния 6-10

Хлоридные отходы титаномагниеВого производства 6-10

2. Смесь по и. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что хлоридные,отходы титано-магниевого производства имеют следующий состав, вес.%:

Углерод 2,0-3,0

Двуокись титана

Двуокись кремния 8,0-10,0

Хлорное желеэо 0,5-1,0

Хлористое железо

Хлористый

° алюминий 1,0-7,0

Хлористый кальций

Хлористый магний 7,0-14, 0

Хлористый марганец

Хлорнстый

15 хром 2,0-4,0

Хлори стый ниобий

Хлористый тантал 0,02-0,20

2О Хлористый скандий

Сумма хлоридов калия и натрия 40, 0-45,90

25 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

У 773086, кл. С 21 С 5/54, 1980.

2. Авторское свидетельство СССР

553295, кл. С 21 С 5/54, 1977.