СМЕСЬ ДЛЯ ПРЯМОГО ЛЕГИРОВАНИЯ СТАЛИ Советский патент 1995 года по МПК C22C35/00 

Описание патента на изобретение SU1820632A1

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к производству марганецсодержащей стали.

Цель изобретения повышение восстановительной способности.

Смесь по данному изобретению содержит оксиды марганца, кальция, кремния, магния, железо и кремний при следующих соотношениях, мас. MnO 40-45 SiO2 10-12 CaO 12-15 MgO 3-6 Si 7,5-9 Fe Остальное
Соотношение компонентов смеси выбрано с учетом снижения расхода восстановителя при сохранении высокой степени извлечения марганца, достижения достаточно высокой основности смеси, малой вязкости шлака, низкой его кратности и удешевления процесса легирования. Количество оксидов марганца (40-45% ) определяется необходимостью обеспечения высоких показателей извлечения марганца при снижении себестоимости стали.

Содержание в смеси оксидов кремния (10-12) выбрано в учетом обеспечения необходимой основности (1,5-1,8). Это оптимальные значения для получения наилучших результатов в процессе восстановления, так как оксиды марганца имеют высокую активность, минимальный расход восстановителя, шлак достаточно жидкотекуч, высокая степень извлечения марганца.

Количество извести в пределах 12-15% обеспечивает необходимую основность смеси для создания оптимальных физико-химических характеристик (высокая активность оксидов марганца, наименьшая вязкость шлака), благодаря чему достигается высокая степень извлечения марганца из шлака и минимальный расход восстановителя.

Оксиды магния (3-6%) введены в смесь для обеспечения достаточной жидкоподвижности шлака и поддержания необходимого уровня основности.

Для повышения плотности смеси в нее введено железо. Плотность смеси должна быть такой, чтобы погрузить смесь под слой образующегося шлака и таким образом создать оптимальные кинетические и термодинамические условия восстановления оксидов марганца. При таких условиях расход восстановителя будет минимальным, степень извлечения Mn максимальная. Смесь будет иметь наименьшую стоимость.

В качестве восстановителя в смеси использовали кремний, его содержание составляло 7,5-9% Такое количество обеспечивает полное восстановление марганца и не снижает основности шлака.

П р и м е р. Предложенную смесь готовили путем смешивания карбонатного марганцевого агломерата фракции 10-15 мм и железокремниевого сплава фракции 5-10 мм. Карбонатный марганцевый агломерат (ТУ-14-9-324-87) имел следующий химический состав, мас. MnO 57-61; SiO2 15-16; CaO 1-19; MgO 3-4; остальное примеси, не участвующие в реакциях. Железокремниевый сплав состоял из Si 20% Fe 79,6% примеси 0,4% (1); Si 30% Fe 69,5% примеси 0,5% (2); Si 40% Fe 59,4% примеси 0,6% (3).

Смесь, соответствующую прототипу, изготавливали с использованием сплава алюминия и кремния с марганцем и железом, марганцевого флотоконцентрата и доломита. Все компоненты дробили до фракции 10-15 мм.

Плавки с использованием легирующих смесей проводили в индукционной печи ИСТ-0,06 садкой 60 кг. В качестве металлошихты использовали металл следующего химического состава, мас. С 0,03-0,05; Mn 0,03-0,6; S 0,024-0,026; Р 0,003-0,006. Для раскисления и легирования стали кремнием в нее вводили ферросилиций марки ФС-65 в количестве 3,85 кг/т стали, а для науглероживания использовали термоантрацит (1,45 кг/т). Температуру металла замеряли термопарой погружения ВР 5/20. После достижения 1650оС на поверхность металла задавали предложенную смесь в количестве 14 кг/т стали. Так как смесь, соответствующая прототипу, содержала меньшее количество оксидов марганца, то для выплавки стали типа Ст. 3 сп расход ее был увеличен до 20,5 кг/т стали.

Восстановительную способность смесей оценивали степенью извлечения марганца и степенью использования восстановителя. Состав смесей, состав исходного и готового металла и технологические показатели приведены в таблице.

Состав смесей 2-4 соответствовал заявляемым пределам по содержанию всех компонентов. При легировании металла с использованием смесей 2-4 были достигнуты самые высокие показатели восстановительной способности. Степень извлечения марганца в среднем 94,7% а степень использования восстановителя 98,0%
Плавка 1 показала, что смесь содержала избыточное количество железокремниевого сплава и поэтому восстановитель расходовался неэффективно. Степень его использования составила всего 77,4% Избыток кремния способствовал образованию дополнительного количества оксидов кремния, снижающих активность марганца. Это привело к снижению степени извлечения марганца. Восстановительная способность этой смеси была неудовлетворительной.

Плавку 5 проводили с использованием смеси, содержащей завышенное количество карбонатного марганцевого агломерата и заниженное количество железокремниевого сплава. Восстановителя было явно недостаточно, он использовался на 97,9% и смог восстановить лишь 43,1% марганца. Сталь получилась некондиционной по ГОСТ.

В плавке 6 использовали смесь, соответствующую прототипу. Алюминий смеси во время плавления большей частью угорел, о чем свидетельствовало сильное дымовыделение. Кремний как восстановитель использовался неэффективно и его использование составило всего 43,7%
Значительная активность оксидов кремния отрицательно сказалась на процессе восстановления марганца, поэтому и степень извлечения марганца была низкой. Данная смесь имела низкую восстановительную способность.

Похожие патенты SU1820632A1

название год авторы номер документа
БРИКЕТ ДЛЯ ЛЕГИРОВАНИЯ СТАЛИ МАРГАНЦЕМ 2005
  • Наконечный Анатолий Яковлевич
  • Хабибулин Дим Маратович
RU2305140C1
СПОСОБ ВЫПЛАВКИ СТАЛИ В ЭЛЕКТРОДУГОВОЙ ПЕЧИ 1990
  • Наконечный А.Я.
  • Романенко В.И.
  • Певцова В.М.
  • Орешин В.А.
  • Андрега Н.И.
  • Дружинин Ю.В.
  • Кирпиченков В.П.
  • Акатов А.Г.
  • Леонов А.Д.
  • Христич В.Д.
  • Тимофеев В.А.
SU1776053A1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МАТЕРИАЛА ДЛЯ ПРЯМОГО ЛЕГИРОВАНИЯ СТАЛИ МАРГАНЦЕМ 2005
  • Наконечный Анатолий Яковлевич
  • Хабибулин Дим Маратович
RU2305139C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФЕРРОМАРГАНЦА 1999
  • Дигонский С.В.
  • Дубинин Н.А.
  • Тен В.В.
RU2148102C1
ОФЛЮСОВАННЫЙ МАРГАНЦЕВЫЙ АГЛОМЕРАТ ДЛЯ ПРЯМОГО ЛЕГИРОВАНИЯ СТАЛИ, ШИХТА ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ОФЛЮСОВАННОГО МАРГАНЦЕВОГО АГЛОМЕРАТА, ИСПОЛЬЗУЕМОГО ДЛЯ ПРЯМОГО ЛЕГИРОВАНИЯ СТАЛИ, И СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ОФЛЮСОВАННОГО МАРГАНЦЕВОГО АГЛОМЕРАТА ДЛЯ ПРЯМОГО ЛЕГИРОВАНИЯ СТАЛИ 2007
  • Наконечный Анатолий Яковлевич
  • Евдокимов Роман Викторович
RU2365638C2
СПОСОБ ВЫПЛАВКИ СТАЛИ 2002
  • Нохрина О.И.
  • Колпак В.П.
  • Дмитриенко В.И.
  • Маханьков А.В.
  • Чичков В.И.
  • Шакиров К.М.
RU2208052C1
СПОСОБ ВЫПЛАВКИ СТАЛИ В КОНВЕРТЕРЕ 1998
  • Айзатулов Р.С.
  • Протопопов Е.В.
  • Соколов В.В.
  • Комшуков В.П.
  • Буймов В.А.
  • Щеглов М.А.
  • Амелин А.В.
  • Шакиров К.М.
  • Пак Ю.А.
  • Ермолаев А.И.
  • Ганзер Л.А.
RU2135601C1
СПОСОБ ВЫПЛАВКИ СТАЛИ В КОНВЕРТЕРЕ 2002
  • Наконечный Анатолий Яковлевич
  • Урцев В.Н.
  • Хабибулин Д.М.
  • Аникеев С.Н.
  • Платов С.И.
  • Капцан А.В.
RU2228366C1
ШИХТА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ МАРГАНЕЦСОДЕРЖАЩЕГО МАТЕРИАЛА ДЛЯ ПРЯМОГО ЛЕГИРОВАНИЯ СТАЛИ 2005
  • Наконечный Анатолий Яковлевич
  • Хабибулин Дим Маратович
RU2312155C2
СПОСОБ ВОССТАНОВИТЕЛЬНОЙ ПЛАВКИ МАРГАНЦЕВОЙ РУДЫ 2007
  • Дигонский Сергей Викторович
  • Тен Виталий Вячеславович
RU2348727C1

Иллюстрации к изобретению SU 1 820 632 A1

Реферат патента 1995 года СМЕСЬ ДЛЯ ПРЯМОГО ЛЕГИРОВАНИЯ СТАЛИ

Изобретение относится к металлургии, а именно к производству марганецсодержащей стали. Цель - повышение восстановительной способности. Смесь содержит, мас. %: MnO 40 - 45; SiO2 10-12, CaO 12 - 15; MgO 3 - 6; Si 7,5 - 9; Fe - остальное. 1 табл.

Формула изобретения SU 1 820 632 A1

СМЕСЬ ДЛЯ ПРЯМОГО ЛЕГИРОВАНИЯ СТАЛИ, содержащая оксиды марганца, кальция, кремния, магния, железо и кремний, отличающаяся тем, что, с целью повышения восстановительной способности, она содержит компоненты в следующем соотношении, мас.

Оксиды марганца 40 45
Оксиды кремния 10 12
Осиды кальция 12 15
Оксиды магния 3 6
Кремний 7,5 9
Железо Остальное

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1995 года SU1820632A1

Экзотермический брикет для прямого легирования стали марганцем 1983
  • Толстогузов Николай Васильевич
  • Нохрина Ольга Ивановна
SU1079682A1
Машина для добывания торфа и т.п. 1922
  • Панкратов(-А?) В.И.
  • Панкратов(-А?) И.И.
  • Панкратов(-А?) И.С.
SU22A1

SU 1 820 632 A1

Авторы

Наконечный А.Я.

Шупенко И.В.

Романенко В.И.

Саванин В.П.

Арсентьев В.А.

Бельченко Е.Н.

Петров А.В.

Табунщиков В.Ю.

Зайцев А.Ю.

Даты

1995-05-10Публикация

1988-04-18Подача