Способ экспрессного определения закиси железа в шлаке Советский патент 1992 года по МПК C21C5/04 C21C5/54 

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к выплавке металла в сталеплавильных агрегатах.

Известен способ экспрессного определения закиси железа в шлаке, включающий отбор пробы шлака ложкой из сталеплавильного агрегата, охлаждение, измельчение шлака, его усреднение, отмачивание, взятие навески, растворение, охлаждение, титрование и расчет содержания закиси железа в шлаке.

Недостатком этого способа является низкая точность вследствие большого числа стадий и операций при определении, искажающие фактическую концентрацию закиси железа в шлаке

Наиболее близким по технической сущности и достижению поставленной цели является способ экспрессного определения

закиси железа в шлаке, включающий отбор пробы шлака ложкой из сталеплавильного агрегата и слив его в изложницу постоянного объема, взвешивание и определение содержания закиси железа путем сравнения массы отобранной пробы с отградуированными эталонными массами шлака, имеющими одинаковый объем, в котором пробу шлака отбирают при 1590-1630°С и сливают в изложницу постоянного объема, уширенную книзу, а содержание закиси железа определяют путем сравнения массы отобранной пробы шлака с отградуированными эталонными массами шлака, имеющими одинаковый объем.

Недостатком этого способа чвляется низкая точность определения закиси железа вследствие пустот в образце шлэка искаХ| Х|

Ю

„«а

ON XJ

жающих фактическое содержание закиси железа в шлаке,

Целью изобретения является повышение точности определения.

Поставленная цель достигается тем, что в способе экспрессного определения закиси железа в шлаке, включающем отбор пробы шлака ложкой из сталеплавильного агрегата и слив его в изложницу постоянного объема, взвешивание и определение содержания закиси железа путем сравнения массы отобранной пробы с отградуированными массами шлака, имеющими одинаковый объем, согласно изобретению, слив шлака производят в нагретую 50-500°С изложницу, а отношение объема пробы шлака в изложницу к объему отобранного шлака в ложке составляет 1:(1-10).

При создании изобретения исходили из положения необходимости предотвращения пустот в пробе шлака.

Исследованиями установлено, что предотвращение образования пустот и пор обеспечивается за счет нагрева изложницы перед сливом шлака до 50-500°С, а отношение объема пробы шлака в изложнице к объему отобранного шлака в ложке составляет 1:(1-10).

Таким образом, предложенный способ, по сравнению с известным способом-прототипом, имеет отличительные существенные признаки, а именно, слив шлака производят в нагретую 50-500°С изложницу, а отношение объема пробы шлака в изложнице к объему отобранного шлака в ложке составляет 1:(1-10), и отвечает критерию изобретения новизна.

Изложницу необходимо нагревать от 50 до 500°С. При нагреве изложницы менее 50°С не достигается необходимого уровня точности определения из-за большого числа пор и пустот и соответственно большой погрешности в определении массы образца при данном постоянном объеме изложницы, а при нагреве изложницы более 500°С наблюдается большая усадка шлака, что также искажает определение.

Отношение объема пробы шлака в изложнице к объему отобранного шлака в ложке должно быть 1:(1-10). При отношении менее 1:1 не может быть обеспечен полный налив изложницы, а при отношении больше 1:10 погрешность резко возрастает либо за счет весьма малого объема изложницы, либо за счет большого веса (массы) шлакоот- борной ложки, что влечет к переливу или недоливу изложницы и усложняет работу обслуживающего персонала.

Таким образом, сущность предлагаемого способа заключается в получении качественной пробы шлака за счет повышения его плотности и предотвращения образования пор, раковин, что обеспечивает повышение точности определения закиси железа в шлаке.

В качестве обогревателя может быть использован горячий шлак, металл, другие источники нагрева.

Экспрессное определение закиси железа в шлаке проводили в конвертерном цехе в 350 т конвертерах. Градуировку эталонной шкалы Ј виду графика производили, анализируя пробу на закись железа химическим способом по ГОСТ 23581.3-79.

Пример 1. Из 350 т кислородного конвертера после окончания продувки и замера температуры, равной 1630°С, отбирают ложкой пробу шлака объемом 180-315 см3, но с учетом предварительного обмыва

ложки шлаком для ее нагрева и предотвращения приваривания жидкого металла к стальной ложке, а также с учетом выплесков шлака по ходу извлечения ложки из сталеплавильного агрегата объем жидкого расплава составляет 100-180 см3, который заливают в подогретую до 280°С изложницу объемом 62,96 см под мениск. Таким образом, отношение объема пробы шлака в изложнице к объему отобранного шлака в

ложке составляет 1:5. Полученная проба взвешивается на электронных весах или на весах ВНЦ-2, одновременно производится отбор пробы металла из сталеплавильного агрегата. Масса шлака составила 226,5 г, В

соответствии с отградуированными эталонными массами шлака определяем содержание закиси железа, равное 31,4%. Время, затраченное на определение содержания закиси железа, составило 0,5 мин.

В таблице приведены результаты определения содержания закиси жегеза по предложенному способу, с выходом за пределы оптимальных значений и по способу-прототипу.

При определении содержания закиси железа в шлаке параллельных проб по заявленному способу и способу-прототипу по 50 опытным плавкам погрешность при определении составила 0,237% и 0.29% соответствен но.

Анализ определений закиси железа в шлаке показывает, что наилучшие результаты по точности определения получены при температуре изложницы 50-500°С и отношении объема пробы шлака в изложнице к объему отобранного шлака в ложке I :(1-10), при этом точность определения заклей железа в шлаке позволит использован данные экспресс-анализа для определения расхода

раскислителей и легирующих, прогнозировать качество и состав выплавляемой стали.

Формула изобретения Способ экспрессного определения закиси железа в шлаке, включающий отбор пробы шлака ложкой перед его выпуском из сталеплавильного агрегата и слив в изложницу постоянного объема, взвешивание и определение содержаний закиси железа путем сравнения массы отобранной пробы шлака с отградуированными эталонными массами шлака, имеющими одинаковый обьем. отличающийся тем, что, с целью

повышения точности определения закиси железа, шлак сливают в нагретую до 50- 500°С изложницу, а соотношение объема пробы шлака в изложнице к объему отобранного шлака в ложке поддерживают в

пределах 1:{1-10).

Использование: в черной металлургии, конкретнее в производстве стали в кислородных конвертерах с определением закиси железа в шлаке. Сущность изобретения: отбирают пробу шлака ложкой из сталеплавильного агрегата и сливают его в изложницу постоянного объема, взвешивают и определяют содержание закиси железа путем сравнения массы отобран не и пробы с отградуированными эталонными массами шлака, имеющими одинаковый обьем. Слив шлака производят в нагретую до 50-500°С изложницу, Соотношение объема пробы шлака в изложнице и объема отобранного шлака в ложке составляет 1:(1-10). 1 табл,

Показатели экспрессного определения закиси железа в шлаке по предложенному способу и способу-прототипу Т 1630°С, изл. 62,96 см3