Брикет для плавки чугуна Советский патент 1989 года по МПК C22B1/243 

Изобретение относится к металлургии, конкретно к подготовке шихтовых материалов для плавки чугуна, и может быть использовано при получении жидкого чугуна для изготовления отливок различного назначения.

Целью изобретения является снижение стоимости шихты, повышение флюсующей способности и прочности брикета.

При подготовке к брикетированию в стружку вводят плавиковый шпат в количестве 1,0-3,0 мас.%, а также водный раствор осадка технических лигносульфонатов в качестве восстановителя 0,5-10,5 мас.%.

Осадок технических лигносульфона- тов является восстановителем и одновременно связкой и представляет собой материал, образующийся при хранении жидких лигносульфонатов в литейных цехах при их использовании в качестве связующих для изготовления стержней. Он легко удаляется из емкостей при помощи паровоздушной смеси. Осадки технических лигносульфонатов из емкостей для их хранения нигде не применяются в промышленных целях и полностью удаляются в отвал.

Твердый осадок технических лигносульфонатов (TOTJIC) имеет следующий химический состав, %: С 57,3-65,8;

Јь

vj J

СЛ СП

llrr 4,3-5,2; NrO,3-0,6;or 14,6-16,2; otw, 1,6-2,3; Лс остальное. Зола ТОТЛС состоит из оксидов кальция, магния, кремния и алюминия.

Для улучшения смачиваемости брикетированных материалов целесообразно использовать водный раствор ТОТЛС (30%-ный).

Расход ТОТЛС взаимосвязан с расходом ичфракционным составом плавикового шпата.

При содержании в брикетах плавикового шпата в количестве меньше 1мас.% отсутствует эффект офлюсования. оксидов железа, при содержании более 3 мас.% брикеты осыпаются с большей потерей веса. При содержании ТОТЛС менее 0,5 мас.% брикеты имеют недостаточную прочность, а при содержании более 10,5 мас.% при твердении вспучиваются с резким снижением прочности .

При фракции плавикового шпата менее 0,3 мм брикет формируется хорошо, но при использовании такой фракции при отсутствии значимого увеличения прочности брикета возрастают затраты на помол. При крупности

0

0

виде смольных остатков оставляет 2,8- 2,9%. Эти потери определяют путем взвешивания приготовленных брикетов до и после испытания их на механическую прочность. Двойная и тройная перевалка предлагаемых брикетов не приводит к их разрушению и дроблению.

Составы испытанных брикетов и их свойства, а также брикетов из известной смеси приведены в таблице.

Для изучения степени офлюсования вредных примесей из расплава проводят опытные плавки в тигельной печи, в 5 которых брикеты опускают на поверхность расплавленного металла при 1300 С и после полного их растворения отбирают пробы металла и их анализируют на содержание оксидов железа FeO.

Из результатов(Испытаний следует, что брикеты на основе стружки черных металлов обладают хорошей флюсующей способностью, более низкой температурой тепловой обработки и повышенной прочности по сравнению с прототипом. Кроме того, они имеют более низкую себестоимость из-за применения осадка технических лигносуль- .

5

Изобретение относится к области металлургии, конкретно к подготовке шихтовых материалов для плавки чугуна, и может быть использовано при получении жидкого чугуна для изготовления отливок различного назначения. Целью изобретения является снижение стоимости шихты, повышение флюсующей способности и прочности. В брикет на основе стружки черных металлов дополнительно вводят плавиковый шпат в количестве 1,0-3,0 мас.%, а в качестве восстановителя водный раствор (30%) осадка технических лигносульфонатов в количестве 0,5-10,5 мас.%, который имеет следующий химический состав, мас.%: углерод 57,3-65,8

летучая газовая часть - водород 4,3-5,2

азот 0,3-0,6

кислород 14,6-16,2

сера 1,6-2,3

зола остальное. Плавиковый шпат используют с фракционным составом 0,3-2,0 мм. 2 з.п. ф-лы, 1 табл.

35

40

кусочков более 2,00 мм резко снижает-JQ фонатов в качестве восстановителя ся прочность брикета. Для изготовления брикетов наиболее целесообразно использовать отходы помола плавикового шпата для других нужд .

Брикет готовят следующим образом. Твердый осадок технических лигносуль- фонатов разжижают в воде. В качестве плавикового шпата используют его порошки четырех фракций (не более 0,3; 0,3-1,0; 1,0-2,0 и 2,0-3,0 мм).

В качестве стружки черных металлов используют стружку серого чугуна СЧ-18.

Порошки плавикового шпата и чугунной стружки смешивают между собой, затем в них подают водный раствор осадка технических лигносульфонатов в количестве 0,3-11 мас.% и всю смесь перемешивают до однородного состава. Формовку брикетированных образцов производят обычным путем на брике- тировочном прессе. Нагрев их ведут в печи до 225° С.

Испытание брикетов на механическую прочность проводят в соответствии с ГОСТ 2787-63. Суммарные потери в весе брикетов после трехкратного сбрасывания 2,2-2,4%, в то время как потег ри в весе брикетов с восстановителем в

45

50

55

связки, имеющегося в достаточном количестве непосредственно в литей цехе, а также из-за более низкой температуры тепловой обработки. В брикетах с плавиковым шпатом фрак цией более 2 мм наблюдается осыпае мость брикетов.

При достижении в печИ температу плавления брикета из него интенсив но выгорают углеводороды, содержащ еся в осадке лигносульфонатов, с образованием пироуглерода. Кроме т го, углерод, содержащийся в отвердевших ТОТЛС, играет роль восстано теля для оксидов железа, образовав шихся при хранении, транспортировк и переработке металлической стружк Плавиковый шпат, содержащийся в бр кете, выполняет роль флюса, предох няющего стружку от окисления и свя вающего невосстановленные оксиды ж леза, тем самым, повышая качество чугуна.

На машиностроительных предприят ях в значительных количествах имею все составляющие компоненты, явля ющиеся отходами производства Полу чение из этих отходов производства качественного шихтового материала

5

0

Q фонатов в качестве восстановителя

5

0

5

и

связки, имеющегося в достаточном количестве непосредственно в литейном цехе, а также из-за более низкой температуры тепловой обработки. В брикетах с плавиковым шпатом фракцией более 2 мм наблюдается осыпаемость брикетов.

При достижении в печИ температур плавления брикета из него интенсивно выгорают углеводороды, содержащи-1- еся в осадке лигносульфонатов, с образованием пироуглерода. Кроме того, углерод, содержащийся в отвердевших ТОТЛС, играет роль восстановителя для оксидов железа, образовавшихся при хранении, транспортировке и переработке металлической стружки. Плавиковый шпат, содержащийся в брикете, выполняет роль флюса, предохраняющего стружку от окисления и связывающего невосстановленные оксиды железа, тем самым, повышая качество чугуна.

На машиностроительных предприятиях в значительных количествах имеются все составляющие компоненты, явля- ющиеся отходами производства Получение из этих отходов производства качественного шихтового материала

для выплавки чугуна экономически выгодно предприятиям для налаживания и организации безотходной технологии.

Предлагаемые брикеты на основе стружки черных металлов рекомендуется применять при плавке чугуна в вагранках, а также при плавке синтетического или полусинтетического чугуна в электрических печах, характеризующихся низкой способностью к графитизации и модифицированию.

Формула изобретения

имости шихты, повышения флюсующей способности и прочности, он дополнительно содержит плавиковый шпат, а в качестве восстановителя - водный раствор осадка технических лигносуль-

5,5

0,9

5,5

,0

5,5

2,0

777556

фонатов при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Водный раствор осадка

технических лигносульфонатов0,5-10,5

Плавиковый шпат 1,3-3,0

Стружка черных

металловОстальное

Ю 2. Брикет по п. 1, отличающийся тем, чточ твердый осадок технических лигносульфонатов имеет следующий химический состав, мас.%:

Углерод

Летучая газовая

часть - водород

Азот

Кислород

Сера

Зола

57,3-65,8

4,3-5,2 0,3-0,6 14,6-16,2 1,6-2,3 Остальное

вом 0,3-2,0 мм..

вом 0,3-2,0 мм..

Прочность хорошея

Рассылается -

Формируется хоропо г

Осыпаете Формируется хорово

«.- Осыпается

Формируется хорово i

Осыпается Формируется хоропо

-пОсыпаетсяФормируете хорово

Осыпается

При -твердении вспучиваются

Отсутствует эффегт офлюсовакия при плавке

Остается

Эффект офлюсовали хороши

Осыпается

Эффект офлксовакия хороний

5,5

5,5

3,0

3,1

91,5

91,4

1,0-2,0 7,0-3,0

0,3 П.3-1,О 1,0-2,0 7,0-3,0

-0,3 0,3-1,0 1,0-2,0 2,0-3,0

Продолжение тлбтицы

225

775

Осыпается

Эффект CTtuiwcoBatms коровий

Осыплется

Теряют 1 несе Солее 3Z