Шлакообразующая смесь Советский патент 1987 года по МПК C21C5/54 

Al о,

SiOj

CaO

1

Изобретение .относится к черной металлургии, в частности к шлакооб- раэующим смесям для внепечной обработки жидкой стали.

Цель изобретения - повьппение рафинирующей способности пшака.

Предлагаемая пшакообразующая смесь содержит известь, вулканический шлак и шлак бесфлюсового пере- плава вторичного алюминия при следующем соотношении компонентов,мае,%:

Вулканический шпак 10-20

Шлак бесфлюсового

переплава вторично-

го алюминия20-30

ИзвестьОстальное

Вулканический шпак содержит,мае.

КгО + NajO5-8

SiOj55-60

AljOj18-20

CaO6-7

FejOj7-8

MgO4-6

Основная фракция вулканического шйака 10-30 мм, месторождение Кара- тепи.

Шлак бесфлюсового переплава вто- ричного алюминия содержит, мас.%:

55-70

2-4 2,8-3,2

MgO 1-1,5

Al er15-20

FeoSu,4,2-5,7

Шпак бесфлюсового переплава вторичного алюминия образуется на предприятиях Союзвторцветмет при бесфлюсовом процессе перегшава алюминиевого лома и является отвальным про дуктом. Основная фракция 20-50 мм.

Благодаря высокому содержанию окислов калия и натрия, а также оптимальному содержанию MgO в вулканическом шпаке его температура плавле ния не превьштает 1050-1100 С. В услвиях внепечной обработки стали вулкнический шпак плавится в ковше в течение 20-40 с. Образующийся жидко- подвижный, активный шпак интенсивно растворяет окись кальция, извести и глинозем шпака бесфлюсового переплава вторичного алюминия, при этом в ковше в течение первых трех, четыре минут обработки формируется жидкий шлак. Повышенное содержание алюмини в шлаке бёсфлюсового переплава вторичного алюминия обеспечивает допол нительньш приход тепла за счет окис

ления алюминия кислородом, растворенным в металле, а также снижает концентрацию кислорода в обрабатываемой стали, что создает благоприятные термодинамические условия для протекани процесса десульфурации.

Таким образом, при обработке стали предлагаемой шлакообразующей смесью создаются благоприятные термодинамические и кинетические условия дпя протекания процесса десульфурации.

Термодинамические условия - высокая основность, низкая температура плавления образующегося в ковше шпака и высокая температура в зоне взаимодействия шлака и металла. Кинетические условия - высокая скорость плавления смеси, низкая вязкость образующегося в .ковше шпака.

При содержании в смеси вулканического шлака менее 10 мас.% снижается скорость плавления смеси и повьш1ает- ся вязкость образующегося в ковше шлака.

При содержании в смеси вулканического шпака более 20 мас.% повьшгается содержание кремнезема и снижается основность образующегося в ковше шлака.

В обоих случаях степень десульфурации металла снижается.

При содержании в смеси шпака бесфлюсового переплава вторичного алюминия менее 20 мас.% не достигается эффекта снижения окисленности металла за счет металлического алюминия-, снижается температура в зоне взаимо- .действия металла и шпака.

При содержании в смеси более 30 мас.% шпака бесфлюсового переплава снижается содержание в смеси извести. В обоих случаях степень десульфурации металла снижается вследствие снижения рафинирующей способности шлака.

Физические характеристики шлаков, образующихся при плавлении предлагаемой смееи при различных соотношениях входящих в ее состав компонентов, в сравнении с характеристиками известной смеси представлены в табл.1,

Из приведенных данных следует, что предлагаемая смесь обладает наилучшими физическими параметрами при предлагаемых соотношениях компонентов.

3

Пример. Сталь марки 45 тр выплавляли в 200-тонной мартеновско печи, работающей скрап-рудным процесом с подачей кислорода в факел. Сталь подвергали внепечной десуль- фурации смесями предлагаемого и известного состава. Для приготовления смеси известного состава использовали шлак флюсового процесса переплавки алюминия, содержащий 5-6% алюминия. Шпакообразующие смеси готовили путем тщательного перемешивания заранее сдозированных компонентов. Смесь вводили в ковш из специальной емкости с помощью разливочного кран Обработку начинали при наполнении ковша металлом на 1/5 высоты и заканчивали при наполнении ковша на 3/4 высоты.

Результаты опытных плавок приведены в табл. 2.

Из приведенных в табл. 2 данных следует, что предлагаемая шлакообра зующая смесь обладает более высокой рафинирующей способностью чем известная, что вьфажается в повьшении степени десульфурации металла и снижении содержания в стали кислорода и неметаллических включений.

60 60 60 60 60 60

40

рмула изобретения

Ф о

5

0

5

1.Шлакообразующая смесь, включающая известь и отходы производства вторичного алюминия, отличающаяся тем, что, с целью повышения рафинирующей способности шпака, она дополнительно содержит вулканический шлак, а в качестве отходов производства вторичного алюминия - шпак бесфлюсового переплава вторичного алюминия, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Вулканический шлак 10-20 Шлак бесфлюсового переплава вторичного алюминия20-30 Известь Остальное

2.Смесь ПОП.1, отличающаяся тем, что вулканический шлак содержит, мас.%:

Сумма окиси калия

и натрия5-8

Двуокись кремния55-60

Окись алюминия18-20

Окись кальция6-7

Окись железа7-8

Окись магния4-6

Таблица 1

Составитель К.Сорокин Редактор Н.Киштулинец Техред И,Попович

Заказ 4888/27Тираж 549 .Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,4

Таблица 2

Корректор М.Демчик

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к пшакооб- разуюшим смесям для внепечной обработки стали. Целью изобретения является повышение рафинирующей способности шла ка. Шлакообразующая смесь содержит, мас.%: вулканический шлак 10-20; шпак бесфлюсового переплава вторичного алюминия 20-30; известь остальное. При этом вулканический шлак содержит, мас.%: сумма окиси кальция и натрия 5-8; двуокись кремния 55-60; окись алюминия 18-20; окись кальция 6-7; окись железа 7-8; окись магния 4-6. Применение данной шлакообразующей смеси позволяет увеличить на 10-12% степень десульфура- ции стали, а также уменьшить в ней на 5 0% содержание кислорода и неметаллических включений. 1 з.п. ф-лы, 2 табл. lO СО м1 «4: «-J 00 СП