Способ получения чугуна в вагранке Советский патент 1988 года по МПК F27B1/08 

го ос

ОС ОС

I Изобретение относится к литейному п|роизводству.

Цель изобретения - повышение экономичности плавки путем исключения расхода ферросплавов на корректировку химического состава чугуна.

: Способ осуществляют сле,цующим об- р|азом/

В вагранку последовательно загру- порции коЕса; металлошихты и фпюа, содержащего шпак от производства (Ферромарганца, в количестве 3-6% от Kiaccbt металлошихты. По мере схода в вагранке загруженных материалов проис

одит их нагрев, расплавление и пере- iJpeB. Затем продукты плавки - чугун

шлак-вьшускают. Соотношецие количе с:тва флюса в каждой N-й завалке, опре ;ieляeмoй по формуле .

N

1,

2

ще п, Пл а число порций в период кампании вагранки;

число выпусков в период кампании вагранки; число натурального ряда (1,2,3,...,),

; количеству фгаоса в других порциях оставляет 1:0,2-0,4, а шлак от про- иводства ферромарганца и известняк 113ЯТЫ в соотношении 1sO,1-0,l6,

Для каждой вагранки, работающей на стабипьиой шихте, известны данные о продолжительности плавильной кампании, числе порций шихты п и чшсле выпусков шпака п за период кампании вагранки. Как правило, необ- коды-юсть выпуска шлака из вагрш кн зозникает после расплавления опреде- jneHHoro и одинакового числа металло- |завалок, которое можно определить из Соотношения nj/Uj.

использовавии шлака от производства ферромарганца, усвоение расплавом марганца, восстановленного из закиси, о суще стреляется главным образом при прохождении капель жидкого чугуна через слой шлака, скапливающегося на зеркале металла в горне вагранки. Поэтому стабнпьность про- :цесса усвоения расплава марганца и, следовательно, стабильность химического состава чугуна обусловлены наличием в горне вагранки достаточного количества шлака, обогащенного закисью марганца, во все периоды ее кампании, в том числе и непосредственно после выпуска шпака. Для зтого

0

5

0

5

0

5

0

S

0

5

порция металлошихты, находящаяся в этот период в фурменной и плавильной зонах вагранки, должна содержать по- вьшенное относительно других порций количество фпюса. Это обеспечивает быстрое формирование в горне вагран- ки новой (вместо выпущенной) шлаковой ванны и непрерывность капельного обогащения расплава марганцем,

Порядковьй номер (считая от начала кампании) порции металлошихты, в которую необходимо ввести повышенное количество фпюса, определяется по указанной выше формуле, выведенной на основании пробных плавок.

Предельные значения содержания компонентов в ваграночном флюсе и со- отношение количества фгаоса в N-x порциях металлошихты и других порциях выбраны исходя из следующих соображений.

Если известняка во фтпосе содержится меньше, чем это обусловлено соотношением 1:0,1, то не достигается необходимая основность ваграночного шлака и, как следствие, снижается степень восстановления и усвоения марганца. Превьшение содержания известняка во флюсе над значением отношения 1:0,6 приводит к возрастанию тепловых затрат на разложение известняка, необходимости увеличения коксовой завалки. Кроме того, увели- чение количества известняка отрицатель- но влияет на стойкость кислой футеровки вагранки.

Если в каждую Ы-ю порцию металлошихты вводить фпюса больше, чем следует из соотношения 1:0,2, то подпла- вившийся флюс перекрывает щюстран- ства между кусками металлошихты, нарушая тем самым газовый режим вагранки . При содержании флюса в N-x порциях меньше,. чем зто, обусловлено отношением 1:0,4, содержание марганца в чугуне (по крайней мере в 1-2 выпусках металла после выпуска шпака) ниже заданного.

П р и м е р. В 10-тонной вагранке с кислой футеровкой известным и предлагаемым способами вьшлавки валковый чугун содержащий, %: С 3,76; Si 0,53; Мп 0,53; S 0,17; Р 0,35; Сг 0,86; Ni 2,42. Причем 0,33% марганца в чугуне получали из металлошихты, а остальное количество (0,2%) за счет восстановления из шлака от производства ферромарганца, вводимого в ваг

ранку совместно с известняком в каждую порцию металлошихты.

Состав шлака от производства ферромарганца следующий, мае. %: СаО 32-36,5; SiOi 35-39; Al. 4,8-5; MgO.2,9-3,3; FeO 0,3-4,0; P 0,007; С 0,3; S 0,7; MnO 13,2-17,0. Количе- CTBo флюса BO всех-случаях составляло 5% от массы металлошихты.

При вьшлавке чугуна флюс, состоящий из шлака от производства ферромарганца и известняка в соотношении 1:(0,05-0,17), вводили в вагранку неравномерно. В порции металлошихты с порядковым номером N флюс вводили в количестве в 2-6 раз большем, чем в остальные порции. Порядковый номер порций, в которые вводили повышенное количество флюса, определяли по приведенной формуле. Для дайной вагранки в течение кампании проплавляют на однородной шихте 84 порции металлошихты (п 84) и 7 раз выпускают шлак (п 7). Таким образом, N 13, 25, 37 и т.д.

При проведении плавок с трех выпусков металла из вагранки, следующих .за калодым выпуском шлака, отбирали пробы чугуна для химического анализа. Также отбирали пробы из каждого ковша, наполняемого за 6 выпусков металла. При необходимости хш ичес- кий состав чугуна в ковше доводили до заданного по марганцу добавками дробленого ферромарганца (МН75).

Результаты проведенных зксперимен тов приведены в таблице.

Как видно из данных таблицы, при выплавке чугуна известным способом в металле, выпускаемом непосредственно после выпуска шлака, содержание марганца на О,104),02% меньше, чем требуется (0,53%). Это вызьшает необходимость корректировки химического состава чугуна путец введения в ковш под струю 3,0-4,1 кг мелкодробленого МН75, что в расчете на всю кампанию вагранки составит 25,0-28,8 кг этого ферросплава.

При выплавке чугуна предлагаемым способом необходимость в подшихтовке

чугуна (корректировке) возникает лишь тогда, когда содержание известняка в флюсе меньше заявляемого (опыт 3) либо отношение количества флюса в каждой N-й порции к количеству флю са в других порциях меньше заявляемого (опыт 12).

Таким образом, наилучшие результаты получены при использовании флюса, содержащего шлак от производства ферромарганца и известняк в соотношении 1 : (О, 10-0, 16),- при этом отношение количества флюса в каяздЬй №-й порции металлошихты к количеству флюса в других порциях, должно находиться в пределах 1:(О,2-0,4).

Внедрение предлагаемого способа в производство позволяет устранить расход ферросплавов на корректировку химического состава чугуна.

Формула изобретения.

Способ получения чугуна в вагранке, включающий последовательную загрузку в вагранку порций металло- шихты-и флюса, содержащего пшак от производства ферромарганца и известняка, в количестве 3-6% от массы металлошихты, последующий их нагрев и расплавление, выпуск чугуна и шлака, отличающийся тем, что, с целью повыщения экономичности . плавки путем исключения расхода ферросплавов на корректировку химического состава чугуна, отношение количества флюса в каждой N-й порции металлошихты, определяемой по формуле

N

Jit

п,

+ 1.

п, а

где п. - число порций металлошихты в период кампании вагранки; число выпусков шлака в период кампании вагранки; число натурального ряда - t, 2, 3..., i) к количеству флюса в других порциях составляет 1:0,2-0,4, а шпак от производства ферромарганца и известняк взяты в соотношении 1:0,1-0,16,

Известный способ

Изобретение относится к области литейного производства. Цель изобретения - повышение экономичности плавки путем исключения расхода ферросплавов на корректировку химического QOC- тава чугуна. В вагранку последовательно загружают порции кокса, металло- шихты и флюса, содержащего шлак от производства ферромарганца, в количестве 3-6% массы металлошихты, по мере схода в вагранке загруженных материалов происходит их нагрев, расплавление и лерегрев. Затем продукты плавки - чугун и шлак вьтускают. Отношение количества флюса в каждой N-й завалк е, определяемой по формуле N а - « 1, где п . - число порций 2 в период кампании вагранки; П2 - число выпусков в период кампании вагранки; а - число натурального ряда (t,2,3,...,i) , к количеству флюса в других порциях составляет 1:(0,2- 0,4), а шлак от производства ферромарганца и известняк взяты в соотношении 1:(О,1-0,16). 1 табл. (Л

Составитель Т. Чиркунова

Редактор Л. Веселовская Техред А.Кравчук Корректор 0. Кравцова

Заказ 4631/45

Тираж 561

ВШШПИ Государственного комитета СССР

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

Подписное