Изобретение относится к черной металлургии, конкретно к внепечной обработке металла твердыми шлакообразующими смесями.
Известна [1] смесь для обработки жидкой стали, содержащая известь, фторсодержащий материал, глиноземсодержащий материал, алюминиевую дробь и кусковой алюминий, в которой в качестве глинозем- и фторсодержащего материалов содержится шлак ферросплавного производства при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Существенными недостатками данной смеси являются:
- высокая стоимость алюминийсодержащих материалов;
- длительный процесс формирования шлака и низкая рафинирующая способность сформировавшегося печного шлака по неметаллическим включениям;
- высокие выбросы пылевидных глиноземсодержащих материалов (глиноземсодержащего шлака ферросплавного производства).
Известна также твердая шлакообразующая смесь для рафинирования стали [2], содержащая известь, плавиковый шпат, алюминийсодержащий материал, причем в качестве алюминийсодержащего материала она содержит пылевидные отходы производства силумина АК-17 при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Существенными недостатками данной смеси являются:
- высокие глиноземсодержащие и фторсодержащие выбросы в атмосферу;
- повышенная загрязненность стали экзогенными включениями глиноземсодержащих материалов из составляющих смеси в связи с высокой температурой плавления смеси и эрозией футеровки сталеразливочного ковша в связи с использованием фторсодержащего материала (плавикового шпата);
- низкий уровень физико-механических свойств из-за высокой загрязненности стали неметаллическими включениями.
Известна выбранная в качестве прототипа смесь для обработки жидкой стали [3], содержащая известь, глинозем- и алюминийсодержащие материалы, причем в качестве глиноземсодержащего материала она содержит шлак ферросплавного производства, а в качестве алюминийсодержащего материала - пылевидные алюминийсодержащие отходы силумина при соотношении компонентов, мас.%:
Существенными недостатками данной смеси являются:
- высокие выбросы пылевидных глиноземсодержащих и алюминийсодержащих материалов;
- высокий уровень загрязненности выплавляемой стали неметаллическими включениями в связи с высокой температурой плавления смеси и длительным процессом формирования шлака;
- пониженный уровень физико-механических свойств стали из-за загрязненности стали алюминийсодержащими неметаллическими включениями.
Желаемыми техническими результатами изобретения являются:
снижение себестоимости выплавляемой стали, уменьшение вредных выбросов в атмосферу, снижение уровня загрязненности неметаллическими включениями, повышение уровня физико-механических свойств стали.
Для этого предлагается твердая шлакообразующая смесь для рафинирования стали, содержащая известь, глинозем- и алюминийсодержащие материалы, отличающаяся тем, что в качестве глинозем- и алюминийсодержащего материала она содержит алюмоконцентрат АВК-50Ф при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Заявляемые пределы подобраны экспериментальным путем.
Выбор граничных параметров извести обусловлен тем, что при содержании извести в смеси менее 77% снижается основность расплава смеси, ухудшаются физико-химические и рафинирующие свойства шлака, повышается уровень загрязненности стали неметаллическими включениями и снижаются физико-механические свойства стали.
С увеличением содержания извести более 89% резко возрастают тепловые потери при формировании шлака, наблюдается неполное растворение извести, образуется густой нереакционноспособный шлак, в результате чего повышается уровень загрязненности стали экзогенными неметаллическими включениями и снижаются физико-механические свойства стали.
Пределы изменения содержания в смеси алюмоконцентрата определены тем, что при увеличении содержания выше заявляемого верхнего предела (более 23%) возможно получение повышенного содержания алюминия в готовой стали, при этом снижаются физико-механические свойства стали, повышается загрязненность стали неметаллическими включениями и осложняется разливка стали на МНЛЗ в результате затягивания разливочных стаканов.
При содержании алюминия в смеси менее 11% получается недопустимо низкое содержания алюминия в готовой стали, что приводит к уменьшению размера зерна и, как следствие, снижению физико-механических свойств стали.
Заявляемая смесь использовалась при обработке стали в ковше во время выпуска плавки из печи (с расходом 4,5-13,5 кг/т стали).
На опытных плавках использовали Алюмоконцентрат марки АВК-50Ф следующего химического состава, мас.%: Al≥50; Mg<6; Al2О3≤37,4; Cu≤3,8; Zn≤3,3; Si≤5; Pb≤0,3; Sn≤0,2.
Материал наряду с металлически активным алюминием содержит глинозем (оксид алюминия), что способствует быстрому формированию реакционноспособного шлака, обладающего высокой рафинирующей способностью. Материал использовался в виде брикетов подушкообразной формы со средним размером 50×50×30 мм, причем механическая прочность на раздавливание брикета не ниже 100 кг.
Использовалась известь фракции до 80 мм с содержанием CaO≥85%.
Сталь марок ст 20, 15, 37Г2С, 40Х выплавлялась в дуговой электросталеплавильной печи типа ДСП 100Н10, оборудованной эркерной подиной, выпуск плавки производили с отсечкой печного шлака, во время выпуска в ковш присаживали смесь в заявляемых пределах.
Используемые составы смесей приведены в таблице 1, результаты использования приведены в таблице 2.
В результате промышленного использования смеси получены следующие результаты:
- снижена себестоимость выплавляемой стали на 8 руб/т стали;
- уменьшена запыленность в среднем на 2 мг/м3;
- снижен уровень загрязненности стали неметаллическими включениями (длина строчки алюминийсодержащих включений снижена в среднем на 0,35 мм);
- предел текучести и прочности увеличен в среднем на 3,4 МПа.
Список источников
1. Патент РФ № 2039091, кл. С21С 7/064.
2. Патент РФ № 2003702, кл. С21С 7/076.
3. Патент РФ № 2003701, кл. С21С 7/076.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИЗ ВТОРИЧНОГО АЛЮМИНИЕВОГО СЫРЬЯ ГЛИНОЗЕМСОДЕРЖАЩИХ ГРАНУЛ ДЛЯ РАФИНИРОВАНИЯ И ФОРМИРОВАНИЯ ШЛАКООБРАЗУЮЩЕГО МАТЕРИАЛА ПРИ ВЫПЛАВКЕ СТАЛИ И ГЛИНОЗЕМСОДЕРЖАЩИЕ ГРАНУЛЫ, ПОЛУЧЕННЫЕ ЭТИМ СПОСОБОМ | 2015 |
|
RU2584623C1 |
Смесь алюмооксидная для разжижения металлургических шлаков | 2020 |
|
RU2746198C1 |
ШЛАКООБРАЗУЮЩАЯ СМЕСЬ ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОЙ РАЗЛИВКИ СТАЛИ | 2014 |
|
RU2572669C1 |
ШЛАКООБРАЗУЮЩАЯ СМЕСЬ ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОЙ РАЗЛИВКИ СТАЛИ | 2016 |
|
RU2638721C1 |
Твердая шлакообразующая смесь для обработки шарикоподшипниковой стали | 1990 |
|
SU1770381A1 |
СМЕСЬ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ЖИДКОЙ СТАЛИ | 1993 |
|
RU2039091C1 |
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА СТАЛИ ДЛЯ ТРУБНОЙ ЗАГОТОВКИ | 2005 |
|
RU2284359C1 |
ШЛАКООБРАЗУЮЩАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ПРОМЕЖУТОЧНОГО КОВША | 2007 |
|
RU2356687C2 |
ШЛАКООБРАЗУЮЩАЯ СМЕСЬ ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОЙ РАЗЛИВКИ РЕЛЬСОВОЙ СТАЛИ | 2004 |
|
RU2260494C1 |
ТЕПЛОИЗОЛИРУЮЩАЯ ШЛАКООБРАЗУЮЩАЯ СМЕСЬ | 2008 |
|
RU2380194C2 |
Изобретение относится к черной металлургии, конкретно к внепечной обработке металла твердыми шлакообразующими смесями. Смесь для рафинирования стали содержит компоненты при следующем соотношении, мас.%: известь 77÷89; алюмоконцентрат АВК-50Ф 11÷23. Использование смеси позволяет снизить себестоимость выплавляемой стали, уменьшить вредные выбросы в атмосферу, снизить загрязненность стали неметаллическими включениями и повысить уровень физико-механических свойств стали. 2 табл.
Твердая шлакообразующая смесь для рафинирования стали, содержащая известь, глинозем- и алюминийсодержащий материал, отличающаяся тем, что в качестве глинозем- и алюминийсодержащего материала она содержит алюмоконцентрат АВК-50Ф при следующем соотношении компонентов, мас.%:
RU 2003701 C1, 30.11.1993 | |||
МАТЕРИАЛ ДЛЯ РАФИНИРОВАНИЯ СТАЛИ | 2003 |
|
RU2245390C1 |
Шлакообразующая смесь для рафинирования металла | 1980 |
|
SU945189A1 |
Смесь для раскисления и рафинирования жидкого металла | 1978 |
|
SU747895A1 |
НАЗНАЧЕНИЕ ПОДНЕСУЩЕЙ ДЛЯ УПРАВЛЯЮЩИХ ДАННЫХ В СИСТЕМЕ СВЯЗИ | 2007 |
|
RU2414076C2 |
US 4586956 А, 06.05.1986. |
Авторы
Даты
2008-04-20—Публикация
2006-06-20—Подача