КАРБЮРИЗАТОР (ВАРИАНТЫ) Российский патент 2002 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. М.: Советская энциклопедия, 1989, с. 212.

Известен карбюризатор, содержащий углеродсодержащие компоненты: oтходы углеродсодержащих изделий, кокса, антрацита, древесного угля и др. См. Политехнический словарь. М.: Советская энциклопедия, 1989, с. 326.

В качестве прототипа выбран карбюризатор, содержащий углеродсодержащие компоненты и связующее вещество. При этом карбюризатор сформирован в виде объемной геометрической фигуры (шара, куба, пирамиды, конуса и др.) См. описание изобретения РФ 2092568, МПК С 21 С 1/08, С 21 В 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 известный карбюризатор, содержащий углеродсодержащие компоненты и связующее вещество, согласно изобретению дополнительно содержит окисленный графит тигельный, а в качестве связующего вещества содержит жидкое стекло, при этом компоненты взяты в следующем соотношении, мас.%:
Окисленный графит тигельный - 0,5 - 5,0
Жидкое стекло - 1 - 3
Углеродсодержащие компоненты - Остальное (1 вариант).

Известный карбюризатор, сформированный в виде объемной геометрической фигуры, содержащий углеродсодержащие компоненты и связующее вещество, согласно изобретению в качестве связующего вещества содержит жидкое стекло в количестве 1-3 мас.%, а на поверхности карбюризатора выполнено покрытие из окисленного графита тигельного толщиной от 1 мкм до 1 мм (2 вариант).

Наличие окисленного графита тигельного в карбюризаторе (по 1 варианту), при введении его в расплав металла или на зеркало жидкого металла, приводит к набуханию и разрушению карбюризатора на мелкие части по поверхности металла. Вследствие этого увеличивается поверхность контакта карбюризатора с жидким металлом, а, следовательно, и максимально увеличивается усвоение металла углеродом.

А при нанесении покрытия из окисленного графита тигельного на поверхность карбюризатора, сформированного в виде объемной геометрической фигуры (2 вариант), последний оказывается замкнутым в оболочке ("шубе"), исключающей доступ кислорода к углеродсодержащим компонентам. При введении в расплав металла карбюризатор не сгорает и происходит полное усвоение углерода.

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.

Проведенные патентные исследования не выявили сходных технических решений, что позволяет сделать вывод о новизне и изобретательском уровне, т.к. данное техническое решение не следует явным образом из существующего уровня техники.

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 типовых металлургических печах, или подачи его (карбюризатора) на зеркало металла в момент разлива последнего. Химический состав предлагаемых карбюризаторов представлен в табл. 1.

Карбюризаторы получают путем дозирования указанных компонентов, смешения их со связующим - жидким стеклом и последующим прессованием, например, брикета на роторном или гидравлическом прессе до заданных размеров.

Для нанесении покрытия (методом окунания) из окисленного графита тигельного на поверхность карбюризатора, сформированного в виде объемной геометрической фигуры, (например, цилиндр, брикет, куб) и содержащего углеродсодержащие компоненты и жидкое стекло в количестве 1-3 мас.%, графит окисленный марки ГТ по ГОСТ 4596-75 разводят (размешивают) в жидком стекле. Толщина наносимого покрытия составляет от 1 мкм до 1 мм. Конкретные примеры карбюризаторов с покрытием приведены в табл. 2.

Карбюризаторы могут быть выполнены в виде любой объемной геометрической фигуры: в форме цилиндра диаметром от 9 до 160 мм, брикета с размером по длине от 9 до 200 мм или куба размером от 100 до 200 мм.

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

Были проведены испытания карбюризаторов на ОАО "Челябинский тракторный завод". Заявителем при испытании использовались карбюризаторы в форме брикета массой от 20 г до 5 кг, выполненные но п.1 и 2 формулы изобретения. Коэффициент усвоения углерода составил от 90 до 100%.

Изобретение относится к черной металлургии, конкретно к производству черных металлов. Карбюризатор содержит углеродсодержащие компоненты: отходы углеродсодержащих изделий, кокса, антрацита, древесного угля, графита искусственного и серебристого, связующее вещество, окисленный графит тигельный, в качестве связующего вещества используют жидкое стекло, при этом компоненты взяты в следующем соотношении, мас.%: окисленный графит тигельный - 0,5-5; жидкое стекло - 1-3; углеродсодержащие компоненты - остальное. Карбюризатор, сформированный в виде объемной геометрической фигуры, содержит углеродсодержащие компоненты и связующее вещество, в качестве которого используют жидкое стекло в количестве 1-3 мас.%, а на поверхности карбюризатора выполняют покрытие из окисленного графита толщиной от 1 мкм до 1 мм. Использование изобретения обеспечивает высокую усвояемость карбюризаторов. 2 с.п. ф-лы, 2 табл.

1. Карбюризатор, содержащий углеродсодержащие компоненты и связующее вещество, отличающийся тем, что он дополнительно содержит окисленный графит тигельный, а в качестве связующего вещества содержит жидкое стекло, при этом компоненты взяты в следующем соотношении, мас.%:
Окисленный графит тигельный - 0,5-5
Жидкое стекло - 1-3
Углеродсодержащие компоненты - Остальное
2. Карбюризатор, сформированный в виде объемной геометрической фигуры и содержащий углеродсодержащие компоненты и связующее вещество, отличающийся тем, что в качестве связующего вещества он содержит жидкое стекло в количестве 1-3 мас.%, а на поверхности карбюризатора выполнено покрытие из окисленного графита тигельного толщиной от 1 мкм до 1 мм.