КАРБЮРИЗАТОР (ВАРИАНТЫ) Российский патент 2001 года по МПК C21C1/08 C21C7/00 

Изобретение относится к карбюризаторам, предназначенным для использования в черной металлургии при производстве черных металлов (чугуна стали).

Известно, что при выплавке черных металлов при необходимости проводят науглероживание путем введения в жидкий металл недостающего углерода в виде содержащих его материалов. Такие материалы называются карбюризаторами (или науглероживателями). См. Политехнический словарь, Москва, "Советская энциклопедия", 1989 г., с. 212, 326.

Наиболее близким по технической сущности и выбранным по этой причине в качестве прототипа является карбюризатор (науглероживатель), содержащий углеродсодержащие компоненты, металлическую стружку и высокоогнеупорный бетон. См. описание изобретения РФ N 2092568 "Добавка в шихту шахтной чугуноплавильной печи", МПК C 21 C 1/08, C 21 B 11/00 от 19.12.94. опубл. 10.10.97.

Технической задачей предлагаемого изобретения является расширение номенклатуры карбюризаторов для выплавки черных металлов, обеспечивающих высокую усвояемость их.

Поставленная задача решается таким образом, что:
1. Известный карбюризатор, содержащий углеродсодержащие компоненты, металлическую стружку, согласно изобретению в качестве углеродсодержащих компонентов содержит по крайней мере два компонента из группы: искусственный графит, графит литейный ГЛ-1, пыль угольного кокса, древесный уголь, при этом компоненты взяты в соотношении: металлическая стружка к другим компонентам 2-1-1, и содержание стружки не более 50% от общей массы.

2. Известный карбюризатор, содержащий углеродсодержащие компоненты и связующее вещество, согласно изобретению в качестве углеродсодержащих компонентов содержит искусственный графит и один из компонентов группы: графит литейный ГЛ-1, пыль угольного кокса, древесный уголь, при этом компоненты взяты в равном соотношении по массе.

3. Известный карбюризатор, содержащий углеродсодержащие компоненты и связующее вещество, согласно изобретению в качестве углеродсодержащих компонентов содержит искусственный графит и по крайней мере два компонента из группы: графит литейный ГЛ-1, пыль угольного кокса, древесный уголь, при этом компоненты взяты в соотношении: искусственный графит к другим компонентам 1-1-2 по массе.

4. Известный карбюризатор, содержащий углеродсодержащие компоненты и связующее вещество, согласно изобретению в качестве углеродсодержащих компонентов содержит пыль угольного кокса и по крайней мере один из компонентов группы: графит литейный ГЛ-1 и древесный уголь, при этом компоненты взяты в равном соотношении по массе.

В предлагаемых карбюризаторах по вариантам 2, 3, 4 в качестве связующего вещества взято известковое молочко или жидкое стекло в количестве 2-4% от общего объема массы.

Предлагаемые композиции карбюризаторов расширяют возможности металлургического производства черных металлов путем расширения номенклатуры карбюризаторов их многовариантного исполнения, обеспечивающих эффективное науглероживание жидкого расплава при высокой степени усвоения углерода. Кроме того, значительно снижается себестоимость карбюризаторов за счет использования вторичного сырья, которое ранее уходило в отходы (отходы электродного производства).

Предлагаемое техническое решение может быть применимо в черной металлургии при производстве черных металлов. Отечественная промышленность располагает всеми средствами (материалами, оборудованием), необходимыми для получения предлагаемых карбюризаторов и их использования в промышленности.

Сущность предлагаемого технического решения поясняется описанием конкретного выполнения различных видов карбюризаторов.

Карбюризаторы предназначены для введения недостающего углерода в жидкий металл, выплавляемый в типовой металлургической печи, например дуговой индукционной печи, или подача его (карбюризатора) на зеркало металла в момент разлива последнего. Карбюризаторы выполнены в форме цилиндра диаметром от 9 до 160 мм, куба от 100 до 200 мм или брикета с размером по длине от 9 до 200 мм, массой от 1 до 5 кг.

Химический состав предлагаемых карбюризаторов представлен в таблице.

Карбюризаторы, содержащие металлическую стружку и углесодержащие компоненты, получают путем дозирования указанных компонентов, смешением их последующим прессованием, например, брикета или цилиндра на роторном или гидравлическом прессе до заданных размеров.

Карбюризаторы, содержащие углесодержащие компоненты, получают путем дозирования указанных компонентов, смешением их со связующим веществом (известковым молочком или жидким стеклом) и последующим прессованием, например, брикета или цилиндра на роторном или гидравлическом прессе до заданных размеров.

Карбюризаторы поставляются упакованные на поддонах или в контейнерах. Хранятся в сухих закрытых помещениях с естественной вентиляцией.

Относительно достижения технического результата, заключающегося в обеспечении высокой усвояемости карбюризаторов при использовании совокупности признаков по всем заявляемым вариантам, сообщаем следующее:
1. По всем четырем вариантам предложенного карбюризатора: первый вариант - марки К-1, К-4, К-5, К- 6, К-14, К-16; второй вариант - марки К-2, К-3, К-7; третий вариант - марки К-8, К-9, К-17, К-18, К-19; четвертый вариант - марки К-11, К-12, К-20, К-21 (состав марок - см. таблицу) были проведены испытания на "УралАЗ" г. Миасс Челябинской области и на "Металлургическом заводе" г. Салда Свердловской области. Коэффициент усвоения на "УралАЗ" составил от 60 до 100%, а на "Металлургическом заводе" г. Салда - 87%.

2. По первому варианту предложенного карбюризатора (1-й пункт формулы изобретения) - марки К-1, К-4, К-5, К-6, К-14, К-16 были проведены испытания на "Сварочно-литейном заводе" г. Челябинск и на "Уралмаш" г. Екатеринбург. Коэффициент усвоения на "Сварочно-литейном заводе" составил 60%, на "Уралмаш" - 80%.

Карбюризаторы: марки К-17, К-18 (третий вариант карбюризатора) и марки К-12; К-21 (четвертый вариант карбюризатора) были испытаны на "ВАЗ" г.Тольятти и на "ГАЗ" г. Нижний Новгород. Коэффициент усвоения на "ВАЗ" составил 100%, на "ГАЗ" - 80%.

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при выплавке черных металлов. Карбюризатор содержит углеродсодержащие компоненты и металлическую стружку, при этом в качестве углеродсодержащих компонентов содержит по крайней мере два компонента из группы: искусственный графит, графит литейный ГЛ-1, пыль угольного кокса, древесный уголь, компоненты взяты в соотношении: металлическая стружка к другим компонентам 2-1-1 по массе, и содержание стружки взято не более 50% от общего объема массы. Карбюризатор содержит углеродсодержащие компоненты и связующее вещество, при этом он в качестве углеродсодержащих компонентов содержит искусственный графит и один из компонентов группы: графит литейный ГЛ-1, пыль угольного кокса, древесный уголь, компоненты взяты в равном соотношении по массе. Карбюризатор содержит углеродсодержащие компоненты и связующее вещество, при этом он в качестве углеродсодержащих компонентов содержит искусственный графит и по крайней мере два компонента из группы: графит литейный ГЛ-1, пыль угольного кокса, древесный уголь, компоненты взяты в соотношении: искусственный графит к другим компонентам 1-1-2 по массе. Карбюризатор содержит углеродсодержащие компоненты и связующее вещество, при этом он в качестве углеродсодержащих компонентов содержит пыль угольного кокса и по крайней мере один из компонентов группы: графит литейный ГЛ-1 и древесный уголь, компоненты взяты в равном соотношении по массе. Карбюризаторы (не содержащие металлическую стружку) в качестве связующего вещества содержат известковое молочко или жидкое стекло в количестве 2-6% от общего объема массы. Предлагаемые композиции карбюризаторов расширяют возможности производства черных металлов, обеспечивают эффективное науглероживание жидкого расплава. 4 с. и 6 з.п. ф-лы, 1 табл.

1. Карбюризатор, содержащий углеродсодержащие компоненты и металлическую стружку, отличающийся тем, что в качестве углеродсодержащих компонентов он содержит, по крайней мере, два компонента из группы: искусственный графит, графит литейный ГЛ-1, пыль угольного кокса, древесный уголь при соотношении металлической стружки и углеродсодержащих компонентов 2:1:1, при этом содержание металлической стружки составляет не более 50 мас.%. 2. Карбюризатор, содержащий углеродсодержащие компоненты и связующее вещество, отличающийся тем, что в качестве углеродсодержащих компонентов он содержит искусственный графит и один из компонентов группы: графит литейный ГЛ-1, пыль угольного кокса, древесный уголь при равном соотношении компонентов по массе. 3. Карбюризатор по п.2, отличающийся тем, что в качестве связующего вещества он содержит известковое молочко в количестве 2-6 мас.%. 4. Карбюризатор по п.2, отличающийся тем, что в качестве связующего вещества он содержит жидкое стекло в количестве 2-6 мас.%. 5. Карбюризатор, содержащий углеродсодержащие компоненты и связующее вещество, отличающийся тем, что в качестве углеродсодержащих компонентов он содержит искусственный графит и, по крайней мере, два компонента из группы: графит литейный ГЛ-1, пыль угольного кокса, древесный уголь при соотношении искусственного графита и углеродсодержащих компонентов 1:1:2. 6. Карбюризатор по п.5, отличающийся тем, что в качестве связующего вещества он содержит известковое молочко в количестве 2-6 мас.%. 7. Карбюризатор по п.5, отличающийся тем, что в качестве связующего вещества он содержит жидкое стекло в количестве 2-6 мас.%. 8. Карбюризатор, содержащий углеродсодержащие компоненты и связующее вещество, отличающийся тем, что в качестве углеродсодержащих компонентов он содержит пыль угольного кокса и, по крайней мере, один из компонентов группы: графит литейный ГЛ-1 и древесный уголь при равном соотношении компонентов по массе. 9. Карбюризатор по п.8, отличающийся тем, что в качестве связующего вещества он содержит известковое молочко в количестве 2-6 мас.%. 10. Карбюризатор по п. 8, отличающийся тем, что в качестве связующего вещества он содержит жидкое стекло в количестве 2-6 мас.%.