ШЛАКОВАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ОБРАБОТКИ СТАЛИ В КОВШЕ Российский патент 2000 года по МПК C21C7/76 C21C7/64 

Описание патента на изобретение RU2147615C1

Изобретение относится к металлургии, конкретнее к обработке стали твердыми шлаковыми смесями в процессе ее выпуска из сталеплавильного агрегата в сталеразливочный ковш.

Наиболее близкой по технической сущности является шлаковая смесь для обработки стали в ковше в процессе ее выпуска из сталеплавильного агрегата, содержащая известь, алюминий и плавиковый шпат (авт. св. СССР N 1682401 A, C 21 C 7/06, 07.10.91).

Недостатком известной шлаковой смеси является замедленное наведение рафинировочного шлака в ковше, а также недостаточная эффективность удаления серы из стали.

Это объясняется тем, что известь в смеси находится полностью в обожженном состоянии и нерегламентированным составом компонентов в смеси и их фракционного состава.

Технический эффект при использовании изобретения заключается в повышении эффективности удаления серы из стали и ее десульфурации при выпуске стали из сталеплавильного агрегата в сталеразливочный ковш.

Указанный технический эффект достигается тем, что шлаковая смесь для обработки стали в ковше содержит известь, алюминий и плавиковый шпат.

Смесь дополнительно содержит карбид кальция, причем она содержит алюминий в гранулах, а известь - в частично обожженном состоянии в виде кусков, содержащих 2 - 20% известняка, при соотношении в смеси фракционного состава: извести к плавиковому шпату, равном 0,125 - 5; извести к алюминию - 0,3 - 7,2 и извести к карбиду кальция - 0,1 - 5,0, при соотношении в ней компонентов, мас.%:
известь - 30 - 80
алюминий - 1 - 30
карбид кальция - 0,5 - 35,0
плавиковый шпат - остальное
а количество компонентов в шлаковой смеси составляет, мас.%:
известь - 30 - 80
алюминий - 1 - 30
карбид кальция - 0,5 - 35
плавиковый шпат - остальное
Повышение эффективности удаления серы из стали и ее десульфурации будет происходить вследствие ускоренного наведения шлака в ковше из-за оптимального его состава по компонентам и их фракционному составу. Наличие в шлаковой смеси гранул алюминия необходимой фракции предопределяет образование легкоплавкой эвтектики Al2O3. При этом обеспечивается быстрый перевод извести в жидкое состояние вследствие образования и присутствия в расплаве Al2O3. Присутствие в шлаковой смеси карбида кальция, являющимся сильным раскислителем, увеличивает кинетику перемешивания всех составляющих образующегося шлака.

Диапазон значений количества известняка в кусках извести в пределах 2 - 20% объясняется физико-химическими закономерностями растворения извести. При меньших значениях не будет обеспечиваться барботаж расплава из-за малого количества выделяющегося CO2. При больших значениях будет происходить переохлаждение расплава вследствие большого количества выделяющегося CO2.

Указанный диапазон устанавливается в прямой зависимости от количества серы в стали, выпускаемой из сталеплавильного агрегата в ковш.

Диапазон значений соотношений фракционного состава компонентов шлаковой смеси в пределах (известь): (плавиковый шпат) = 0,125 - 5,0, (известь): (алюминий) = 0,3 - 7,2 и (известь):(карбид кальция) = 0,10 - 5,0 объясняется физико-химическими закономерностями эффективности их использования и усвоения. При меньших значениях будет увеличиваться время наведения шкала вследствие большой фракции компонентов шлаковой смеси. При больших значениях будет недостаточной эффективность использования плавикового шпата, алюминия и карбида кальция вследствие малой величины фракции компонентов шлаковой смеси. При этом алюминий и карбид кальция быстро сгорают и не успевают усваиваться расплавом.

Указанные диапазоны устанавливаются в прямой зависимости от содержания серы в стали, выпускаемой из сталеплавильного агрегата.

Диапазон значений количества извести в шлаковой смеси в пределах 30 - 80% объясняется физико-химическими закономерностями десульфурации стали. При меньших и больших значениях будет уменьшаться интенсивность процесса десульфурации.

Указанный диапазон устанавливается в прямой зависимости от содержания серы в выпускаемой из стаплавильного агрегата стали.

Диапазон значений содержания алюминия в шлаковой смеси в пределах 1 - 30% объясняется физико-химическими закономерностями десульфурации стали. При меньших значениях не будет обеспечиваться необходимая интенсивность десульфурации стали. При больших значениях будет происходить перерасход алюминия без дальнейшего повышения интенсивности десульфурации.

Указанный диапазон устанавливается в обратной зависимости от содержания серы в выпускаемой из сталеплавильного агрегата стали.

Диапазон значений содержания карбида кальция в шлаковой смеси в пределах 0,5 - 35,0% объясняется физико-химическими закономерностями наведения шлака. При меньших значениях не будет обеспечиваться необходимая интенсивность перемешивания в шлаке всех его составляющих. При больших значениях будет происходить науглероживание расплава вследствие интенсивного образования оксида кальция.

Указанный диапазон устанавливается в обратной зависимости от содержания серы в выпускаемой из сталеплавильного агрегата стали.

Анализ научно-исследовательской и патентной литературы показывает отсутствие совпадения отличительных признаков заявляемой шлаковой смеси с другими техническими решениями. На основании этого делается вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию "изобретательский уровень". Ниже дан вариант осуществления изобретения с различными технологическими параметрами, не исключающий другие варианты в пределах формулы изобретения.

После выплавки в конвертере емкостью 350 т стали с химическим составом, %: C = 0,12; Mn = 0,7; Si = 0,3; S = 0,025 - 0,035; P = 0,020; Al = 0,04; Cr = 0,10; Ni = 0,15; Cu = 0,20; Mo = 0,03; N = 0,006. Сталь выпускают из конвертера в сталеразливочный ковш соответствующей емкости. В процессе выпуска выплавленной стали из конвертера в сталеразливочный ковш подают твердую шлаковую смесь. Шлаковая смесь содержит в виде кусков известь, плавильный шпат, гранулированный алюминий и карбид кальция. Известь находится в частично обожженном состоянии с содержанием в кусках 2 - 20% известняка. Соотношение фракционного состава компонентов шлаковой смеси составляет (известь): (плавиковый шпат) = 0,125 - 5,0, (известь):(алюминий) = 0,3 - 7,2, (известь): (карбид кальция) = 0,10 - 5,0. Количество компонентов в шлаковой смеси составляет, мас.%:
известь - 30 - 80
алюминий - 1 - 30
карбид кальция - 0,5 - 35
плавиковый шпат - остальное
В таблице приведены примеры состава шлаковой смеси в зависимости от количества серы в выпускаемой из конвертера стали в сталеразливочный ковш.

Расход компонентов шлаковой смеси составляет: известь - 5 - 20 кг/т стали; алюминий гранулированный - 0,3 - 2,5 кг/т стали; плавиковый шпат - 1,5 - 5,0 кг/т стали; карбид кальция - 0,01 - 0,035 кг/т стали.

В первом и пятом примерах вследствие несоответствия содержания известняка в кусках извести, фракционного состава компонентов шлаковой смеси и их количеств в смеси необходимым пределам не обеспечивается достаточная степень десульфурации стали в сталеразливочном ковше.

В оптимальных примерах 2 - 4 вследствие необходимых значений содержания известняка в кусках извести, фракционного состава компонентов и их количества в шлаковой смеси обеспечивается технологически достаточная десульфурация стали в сталеразливочном ковше после ее выпуска из сталеплавильного агрегата перед направлением ковша на установку непрерывной разливки стали. Применение изобретения позволяет повысить эффективность десульфурации стали в 3,5 - 4,5 раза.

Похожие патенты RU2147615C1

название год авторы номер документа
ШЛАКОВАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ОБРАБОТКИ СТАЛИ В КОВШЕ 1998
  • Лисин В.С.
  • Скороходов В.Н.
  • Настич В.П.
  • Кукарцев В.М.
  • Мизин В.Г.
  • Захаров Д.В.
  • Филяшин М.К.
  • Хребин В.Н.
  • Суханов Ю.Ф.
  • Лебедев В.И.
RU2138562C1
СПОСОБ ВЫПЛАВКИ СТАЛИ 2006
  • Рябов Илья Рудольфович
  • Годик Леонид Александрович
  • Козырев Николай Анатольевич
  • Обшаров Михаил Владимирович
  • Бойков Дмитрий Владимирович
  • Данилов Александр Петрович
RU2333255C1
СПОСОБ ОБРАБОТКИ СТАЛИ В КОВШЕ 1999
  • Лисин В.С.
  • Скороходов В.Н.
  • Настич В.П.
  • Кукарцев В.М.
  • Мизин В.Г.
  • Захаров Д.В.
  • Филяшин М.К.
  • Хребин В.Н.
  • Суханов Ю.Ф.
  • Карпов В.Ф.
RU2159290C1
Способ внепечной обработки стали в ковше 2020
  • Вусихис Александр Семенович
  • Гуляков Владимир Сергеевич
RU2735697C1
СПОСОБ ОБРАБОТКИ СТАЛИ В КОВШЕ 1999
  • Лисин В.С.
  • Скороходов В.Н.
  • Настич В.П.
  • Кукарцев В.М.
  • Мизин В.Г.
  • Захаров Д.В.
  • Филяшин М.К.
  • Хребин В.Н.
  • Суханов Ю.Ф.
  • Нырков Н.И.
RU2156308C1
СПОСОБ ОБРАБОТКИ СТАЛИ В КОВШЕ 1999
  • Лисин В.С.
  • Скороходов В.Н.
  • Настич В.П.
  • Кукарцев В.М.
  • Мизин В.Г.
  • Захаров Д.В.
  • Филяшин М.К.
  • Хребин В.Н.
  • Суханов Ю.Ф.
  • Лебедев В.И.
RU2156309C1
Способ производства низкокремнистой стали 2023
  • Шеховцов Евгений Валентинович
  • Ремиго Сергей Александрович
  • Кромм Владимир Викторович
  • Корогодский Алексей Юрьевич
  • Ковязин Игорь Владимирович
  • Ткачев Андрей Сергеевич
RU2818526C1
Способ производства стали с регламентированным пределом по содержанию серы 2023
  • Шеховцов Евгений Валентинович
  • Ремиго Сергей Александрович
  • Кромм Владимир Викторович
  • Ковязин Игорь Владимирович
  • Егоров Владимир Анатольевич
  • Ткачев Андрей Сергеевич
RU2816888C1
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА СТАЛИ С НИЗКИМ СОДЕРЖАНИЕМ СЕРЫ 2012
  • Ушаков Сергей Николаевич
  • Изотов Алексей Викторович
  • Хоменко Александр Андреевич
  • Рабаджи Дмитрий Викторович
RU2479636C1
ШЛАКОВАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ОБРАБОТКИ СТАЛИ В КОВШЕ 2000
  • Королев М.Г.
  • Воронов В.Г.
  • Ярошенко А.В.
  • Савченко В.И.
  • Лавров В.А.
  • Хребин В.Н.
  • Суханов Ю.Ф.
  • Лебедев В.И.
RU2176273C2

Иллюстрации к изобретению RU 2 147 615 C1

Реферат патента 2000 года ШЛАКОВАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ОБРАБОТКИ СТАЛИ В КОВШЕ

Изобретение относится к металлургии, конкретнее к обработке стали твердыми шлаковыми смесями в процессе ее выпуска из сталеплавильного агрегата в сталеразливочный ковш. Технический эффект при использовании изобретения заключается в повышении эффективности удаления серы из стали и ее десульфурации при выпуске стали из сталеплавильного агрегата в сталеразливочный ковш. Шлаковая смесь содержит алюминий в гранулах, карбид кальция, известь в виде кусков в частично обожженном состоянии с содержанием в кусках 2 - 20% известняка и плавиковый шпат. Соотношение фракционного состава компонентов шлаковой смеси составляет: известь:плавиковый шпат = 0,125 - 5,0; известь:алюминий = 0,3 - 7,2; известь:карбид кальция = 0,1 - 5,0. Количество компонентов в шлаковой смеси составляет, мас.%: известь 30 - 80; алюминий 1 - 30; карбид кальция 0,5 - 35; плавиковый шпат остальное. 1 табл.

Формула изобретения RU 2 147 615 C1

Шлакообразующая смесь для обработки стали в ковше, содержащая известь, алюминий и плавиковый шпат, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит карбид кальция, причем она содержит алюминий в гранулах, а известь - в частично обожженном состоянии в виде кусков, содержащих 2 - 20% известняка, при соотношении в смеси фракционного состава: извести к плавиковому шпату, равном 0,125 - 5, извести к алюминию - 0,3 - 7,2 и извести к карбиду кальция - 0,1 - 5,0 при следующем соотношении в ней компонентов, мас.%:
Известь - 30 - 80
Алюминий - 1 - 30
Карбид кальция - 0,5 - 35,0
Плавиковый шпат - Остальное

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2000 года RU2147615C1

Шлакообразующая смесь для рафинирования металла 1989
  • Климов Юрий Васильевич
  • Горбаковский Эдуард Михайлович
  • Крупман Леонид Исаакович
  • Небога Борис Владимирович
  • Кравченко Владимир Николаевич
  • Гизатулин Геннадий Зейнатович
  • Ларионов Александр Алексеевич
  • Ворошилин Владимир Спиридонович
  • Побегайло Андрей Владимирович
  • Боровик Олег Федорович
  • Ярославский Давид Израилевич
SU1682401A1
Способ производства хромистой подшипниковой стали 1976
  • Ширер Григорий Бенционович
  • Комельков Виктор Константинович
  • Трахимович Валерий Иванович
  • Каблуковский Анатолий Федорович
  • Шлыков Валентин Иванович
  • Соболенко Виктор Петрович
SU652223A1
Способ производства электротехнической стали 1988
  • Куклев Валентин Гаврилович
  • Куликов Игорь Вячеславович
  • Пономарев Борис Иванович
  • Барятинский Валерий Петрович
  • Шатунов Виталий Кузьмич
  • Рябов Вячеслав Васильевич
  • Королев Михаил Григорьевич
  • Климашин Петр Сергеевич
  • Кукарцев Владимир Михайлович
  • Щелканов Владимир Сергеевич
SU1693081A1
US 4586956 A, 06.05.86
Порошкообразная рафинирующая смесь 1983
  • Смирнов Николай Александрович
  • Исаев Геннадий Александрович
  • Хиженков Сергей Яковлевич
  • Тюрин Евгений Илларионович
  • Сивков Сергей Сергеевич
  • Чернов Владимир Александрович
SU1122709A1
Способ получения на волокне оливково-зеленой окраски путем образования никелевого лака азокрасителя 1920
  • Ворожцов Н.Н.
SU57A1
DE 2842563 A, 10.04.80
Устройство для охлаждения водою паров жидкостей, кипящих выше воды, в применении к разделению смесей жидкостей при перегонке с дефлегматором 1915
  • Круповес М.О.
SU59A1

RU 2 147 615 C1

Авторы

Лисин В.С.

Скороходов В.Н.

Настич В.П.

Кукарцев В.М.

Мизин В.Г.

Захаров Д.В.

Филяшин М.К.

Хребин В.Н.

Суханов Ю.Ф.

Лебедев В.И.

Даты

2000-04-20Публикация

1998-12-08Подача