Шлакообразующая смесь для десульфурации и дефосфорации стали Советский патент 1991 года по МПК C21C7/64 

Изобретение относится к металлургии- черных металлов, а именно к выплавке стали в дуговых сталеплавильных печах с основной футеровкой.

Цель изобретения - снижение содержания серы и фосфора в стали.

Шлакообразующая смесь для десульфу- рации и дефосфорации стали содержит оксиды щелочноземельных металлов, галоиды щелочноземельных металлов, оксид алюминия ( 11) и углерод при следующем соотношении компонентов, мас.%: Оксиды щелочноземельных металлов44-47 Галоиды щелочноземельных металлов5-20 Оксид алюминия (III)26-27 Углерод6-25 Совместное использование оксидов и гзлсидов щелс- ноземельных металлов, оксида алюиичия (111) и углерода обеспечивает

комплексное воздействие на качество металла по следующим направлениям: формирование в печи активного жидкоподвижного рафинированного глиноземистого шлака, насыщенного углеродом, окислительный потенциал которого, вследствие дефицита кислорода, близок к окислительному потенциалу металлического расплава. На основе таких созданных восстановительных условий снижаются потери галоидных соединений испарением и осуществляется совместное удаление серы и фосфора, причем последний удаляется по схеме восстановительной деформации в форме фосфидов щелочноземельных металлов.

В случае содержания оксидов щелочноземельных металлов менее 44 мас.% снижается отношение концентрации этих оксидов к концентрации оксидов алюминия (III) шлаковой фазы и, соответственно, уменьшаются ее рафинирующие свойства по отно

шению к сере и фосфору При содержании оксидов щелочноземельны. металлов свыше 47 мас.% увеличиваются значения температуры плавления и вязкости шлака, а следоватепьно, снижается его рафинирующая способность.

При содержании галоидов щелочноземельных металлов менее 5 мас.% снижаются жидкоподвижность шлакового расплава и концентрация катионов эких металлов в нем, что приводит к падению восстановительного потенциала шлака и, соответственно, уменьшению степени десульфу- рации и скорости восстановительной де- фосфорации металла,- Увеличение содержания галоидов щелочноземельных металлов более 20 мас.% приводит к потерям этих соединений при испарении и, соответственно, к снижению физико-химических характеристик рафинировочной способности шлака.

Содержание оксида алюминия (111) менее 26 мае. % приводит к увеличению темпе- ратуры плавления и вязкостм шлака, снижению степени деяульфурзции л дефосфорации металла. Увеличение содержания оксида алюминия (III) свыше 21 мас.% снижает отношение концентрации оксидов ще- лочноземельных металлов к концентрации этого соединения и, соот ветственно, уменьшает рафинирующие свойства шлака.

В случае содержания углерода менее 6 мас.% снижается восстановительный потенциал шлаковой фазы, что приводит к увеличению концентрации сер и фосфора в металле. Увеличение содержания углерода п скеси свыше 25 мас,% связано с развитием реакций образования карбидов щепоч- поземельных металлов, что дополнительно снижает скорость рафинирования металла от серы и фосфора,

Пример, Шлакообразующую смесь для десульфурации и дефосфорации стали используют при выплавке стали марки 110 Г13Л в электродуговой сталеплавильной печи с основной футеровкой. При этом смесь загружают в восстановительный период. Ее расход 5-40 кг/т.

В табл. 1 представлены составы предложенной смеси, которые использованы на плавках в дуговой электропечи: составы 1 и 2 соответствуют граничным содержаниям компонентов, составы 3-10 - среднему содержанию, составы 11 и 12 - отличным от

предложенных, а в составах 13-16 отсутствует один из компонентов смеси.

3 качестве известной смеси используют состав, мас,%: оксиды щелочноземельных металлов 40, галоиды щелочноземельных металлов 60.

В качестве оксидов щелочноземельных металлов применяют оксиды кальция (известь, известняк) или бария (ГОСТ 10203-78, 6054-75).

В качестве галоидов щелочноземельных металлов используют хлориды кальция или бария (ГОСТ 450-77, 4108-72, 742-78). Источниками оксида алюминия (III) и уг- лерода являются боксит (ГОСТ 972-82) и кокс (ГОСТ 9093-74) или уголь (ГОСТ 7657- 74) соответственно.

Результаты плавок стали с использова- ниери предложенной и известной смесей приведены в табл. 2,

Использование предложенной смеси позволяет повысить качество металла за счет снижения концентрации серы на 27,3- 36,4%, а фосфора на 23,5-41,2%. Значения температуры начала плавления шлака при использовании предложенного состава смеси ниже на 40-50°С, а вязкости на 0,3- 0,5 Н с/м2.

В случае использования смеси с отлич- ными от предложенных пределов расходами компонентов (составы 11 и 12, табл. 1) ухудшается качество металла. Применение составов 7, 8, 11 и 12 не обеспечивает формирования жидкоподвижных шлаков с низ- кими значениями температуры солидуса и вязкости.

При использовании составов 13-16 (табл.1) объект не обладает указанными свойствами, а поставленная цель не дости- гается (табл. 2).

Формула изобретения Шлакообразующая смесь для десульфу- рации и дефосфорации стали, содержащая оксиды и галоиды щелочноземельных ме- таллов, отличающаяся тем, что, с целью снижения содержания серы и фосфора в стали, она дополнительно содержит оксид алюминия (ill) и углерод при следующем соотношении компонентов, мас.%: Оксиды щелочноземельных металлов44-47 Галоиды щелочноземельных металлов5-20 Оксид алюминия (III)26-27 Углерод6-25

Изобретение относится к металлургии черных металлов, а именно к выплавке стали в дуговых сталеплавильных печах с основной футеровкой. Целью изобретения является снижение содержания серы и фосфора в стали. Шлакообразующая смесь для де- сульфурации и дефосфорации стали содержит, мас.%: оксиды щелочноземельных металлов 44-47, галоиды щелочноземельных металлов 5-20, оксид алюминия (III) 26- 27 и углерод 6-25. Применение смеси позволяет снизить содержание серы в стали на 97,3-36,4% и фосфора на 23,5-41,2%. 2 табл.