Способ получения плавленой извести Советский патент 1992 года по МПК C04B32/02 

Изобретение относится к металлургий, в частности к способам электротермический: обработки тугоплавких материалов, и может быть использовано для получения рафинирующих веществ, применяемых при внепеч- ной обработке жидких металлов.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предла-; гаемому является способ получения плавленых оксидных огнеупоров, согласно которому с целью повышения устойчивости плавленой иЗвести к гидратации при однот; временном снижении концентрации вред ных примесей перед электроплавкой металлургической извести к шихте добаеля ют фторид щелочноземельнргр металла фракции менее 2,5 мм. ., ,

Способ обеспечивает снижение срдер;- жания диоксида кремния, серы и фосфора,; но при этом содержание углерода в продукте находится на таком уровне, который не позволяет использовать продукт для обра ботки низкоуглеродистых сталей. К тому же снижается устойчивость продукта на воздухе ввиду взаимодействия СаС2+2Н20- Са(ОН)2 + С2Н2

Как известно, удаление примесей за счет фторирования в дуговой печи сопряжено с экологическими вредностями и требует при реализации процесса сложных очистных сооружений.

Целью изобретения является повышение содержания оксида кальция в готовом продукте и его рафинирующей и десульфу- рирующей способности.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения плавленой извести, включающему загрузку кальцийсодер- жащего материала и электродуговую обработку его в рудовбсстановительных электропечах, кальцийсодержащий материал смешивают с углеродистым восстановителем в количестве 2, от его массы, а загрузку смеси в электропечь осуществляют со скоростью ,75 кг/кВт- ч израсходованной энергии.

В качестве кальцийсодержащего материала могут быть использованы металлургическая известь, известняк, а в качестве углеродистого восстановителя - графит, антрацит.

(Л

ы

кэ

4 О

%

Известно, что продуктами раскисления жидких металлических расплавов может быть субоксид кальция CazO, который способен образовывать твердый раствор с оксидом кальция. Это дает основание полагать, что возможно осуществление процесса получения плавленой извести с низкой концентрацией примесных окислов, температура взаимодействия которых с углеродом существенно ниже, чем с оксидом кальция, а также развитой нестехиометрией последнего по кислороду. Продукт, представляющий соединения, отвечающие составу CaOi-x, где х может достигать значения 0,5 будет обладать, наряду с устойчивостью при нормальных условиях, высокой рафинирующей способностью при температуре сталеварения.

Экспериментально установлено, что введение в шихту углеродистого восстановителя менее 2 % от массы кальцийсодержа- щего материала сопровождается незначительным развитием нестехиометрии оксида кальция по кислороду и, как следствие, снижением десульфурирующей способности целевого продукта.

Введение в шихту более 4% углеродистого восстановителя приводит к получению закарбиженного продукта, хранение которого на воздухе является взрывоопасным вследствие образования ацетилена ввиду недостаточной устойчивости к гидратации..

Шихту в печь можно подавать непрерывно или отдельными порциями, необязательно со скоростью не менее 0,5 кг/кВт ч израсходованной энергии. Недостаток шихты в печи приводит к повышению энергоемкости процесса, увеличению удельного расхода электроэнергии. Повышение скорости подачи шихты свыше 0,75 кг/кВт-ч отри- цательно сказывается на качестве конечного продукта,- наблюдаются включения непроплавленой шихты, что снижает содержание оксида кальция в плавленой извести и ее рафинирующую способность.

Предлагаемый способ получения плавленой извести реализован следующим образом..

Шихту составляли из металлургической извести крупностью частиц - 25 мм и графитовой крупки с частицами - 1,0 мм. Компоненты тщательно перемешивали, делили на порции для загрузки в печь. Плавленую известь получали в электропечи с установленной мощностью трансформатора 140 кВА,

Используемые материалы в качестве компонентов шихты имели следующий химический состав.

Химический состав металлургической

извести, %: СаО 80,5; S02 0.5; А120з0,3; МдО 0,9;feO-0,3; С 0,35; Р 0,01; S 0,1; п.п.п. 7.95. Химический состав графитовой крупки, %: С 99,2; зола 0,63; летучие 0,17.

На каждую плавку задавалось 300 кг

извести и выход целевого продукта составлял 150 кг.

Для определения рафинирующей и де- сул ьфурирующей способности плавленой извести на ее основе были приготовлены

твердые шлакообразующие смеси, которыми обрабатывали в ковше сталь ШХ15.

Результаты экспериментов приведены в таблице.

Разработанный способ позволяет получэть высококачественный продукте высо- ким содержанием основного вещества (СаО 97,0%) и реакционной способностью. К примеру, образцы керамики из материала, полученного по предлагаемому способу,

спекаются уже при 1250°С, в то время как из материала по обычной технологии при 1400°С, а из металлургической извести только при 1700°С. Полученная плавленая известь может быть использована для

изготовления тиглей индукционных печей, керамических фильтров, а также в качестве основы для твердых шлакообразующих смесей. Степень десульфурации стали при обработке в ковше порошками из СаО,

полученными по предлагаемому способу, составляет 72-81%, а по известному 48- 50%. Гидратационная устойчивость плавленой извести по предлагаемому способу остается на уровне получаемой по известным техническим решениям. Предлагаемый способ обеспечивает снижение удельного расхода электроэнергии в сравнении с известным на 100-200 кВт Ч/т.

Формула изобретения

Способ получения плавленой извести, включающий загрузку кальцийсодержаще- го материала и электродуговую обработку его в рудовосстановительных электропечах, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью

повышения содержания оксида кальция в готовом продукте и его рафинирующей и десульфурирующей способности, кальций- содержащий материал смешивают с углеродистым восстановителем в количестве

2,0-4,0% от его массы, а загрузку смеси в электропечь осуществляют со скоростью 0,5-0,75 кг/кВт.ч израсходованной энергии.

TW

N3

4Ь о Л о

Использование: в металлургии, преимущественно в способах электротермической обработки тугоплавких материалов и рафинирующих веществ, применяемых для вы- печной обработки жидких металлов. Кальцийсодержащий материал смешивают с углеродистым восстановителем в количестве 2,0-4,0% отего массы, а загрузку смеси в электропечь осуществляют со скоростью 0,5-0,75 кг/кВт-ч израсходованной энергии. 1 табл.