Способ пассивации магния Советский патент 1978 года по МПК C21C1/00 

I

Иэофетение относвтся к неркой и

цветной метапцургии, а именно к способам по1огченвя магниевых реагентов, н может быть использовано для вне доменной дасупьфурации чугуна, а также для десупьфурации жидкой стапн в других расплавов черных и цветных металлов.

Известен способ получения магниево го реагента, в KOTqpOM в качестве замедлителя испарения магния предусматривается применение порошков губчатого железа и магния..р.J. Механическую смесь порошков губчатого железа и магния подвергают прессоваиию и полученные за готовки используют для десульфурации чугуна. Указанный реагент замедляет весовую скорость испарения магния, введенного в состав реагента в жидкий чугун под колоколом, что обеспечивает спокойное протекание процесса и достаточно полное протекание реакциидесульфурации чугуиа без выбросов его из ковша, мате риал наполнителя магния (порошок губчатого ) усваивается чугуном, при этом в чугун и ковш не вносятся вредные

примесц (сера, ) и шпакообразук 1цие.

Недостаток известного способа заключается в том, что стоимость порошка фрезерованного используемого для приготсюления реагента вдвое дсроже стоимости слиткового металлического маКния, а производство реагента затруднено.

Известен также способ получения маг ниевого кокса 2J. Магниевый кокс получают пропиткой предварительно нагретого металлургического кокса расплавленным магнием или его сплавами. Раскаленный кокс погружают в жидкий магний и последний заполняет имекоаиеся в коксе поры. Вес вводимого таким способом в кокс магния составляет около одной части на две весовые части кокса. Магииевый кокс вводят в жидкий чугун под колоколом. Применение его замедляет весовую скорость испарения магиия, вводимого в состав реагента, что обеспечивает спокойное протекание процесса и достаточно полное протекание реакции десульфурации чугуна без выбросов его из ковша при ысокой степени использования магния. Реагент имеет высокую стоимость иэза высокой стоимости материала напопнитепя. Посгеедний не усваивается чугуflOM, кроме того, конструкция испарителя для ввода магниевого кокса в жидкий чугун должна обеспечивать также извлечение из чугуна отработанного кокса, изза чего стойкость испарителя низкая (до 17 погружений), изготовление его очень дорого (только замена испарителя без штанги составляет примерно 25% стоимости десульфурации). Целью изобретения является разработк способа получения бопее дешевого магние вого реагента, улучшение использования магния в процессе десульфурации, упроще- . ние к.удешевление сшхзоба ввода реагент в жидкий металл. Это достигается тем, что в качестве наполнителя вводят предварительно восстановленные СО степенью восстановления 70-199% окускованные железорудные материалы с пористостью 30-60%. Кроме того,дпй бопее полного и быстрого насыщения пор магнием процесс ведут под давлением 1-10 ата. Предварительно восстансепенные желе рудные материалы,например заготовки железа, восстановленные из брикетов железного концентрата и твердого восстановителя (прямым путем), ипи предварительно восстановленный офлюсованный иди неофлюсстанн агломерат со степенью восстановления позволяют снизить на 3-10% удельный расход магния за счет предупреждения окисления магния кисшэродом материала наполнител (например, FeO) при погружении реагента в жидкий металл. Таким образом, чем выше степень восстановления жепезс удного матервапа, тем выше достигаемый аффект. Указанные материалы обладают пористостью до ЗО-6О% поэтому погружение их в расплав магния позволяет получить магниевый реагент,, в котором в качест ве напопнвтеля служит железо, стоимость реагента ниже известного, способ при- готовпення реагента бопее производитель ный а использование его облегчено по сравнению с известным. Значение пористости железорудных материалов заключается в обеспечении допустимой скорости испарения магния при вводе его в жидкий чугун в опредепенном (желательно максимальном) количестве. Относительное количество пор в материа допустимое для заполнения их жидким магнием, позволяет ввести в металл дос-таточное кот1чество магния, а стенки пор материала обеспечивают регулируемое в определенной мере испарение маг ния за счет их теплопроводности и теплоты плавления. Снижение пористости ниже 30% ухудшает результаты обработки чугуна, вследствие ввода излишнего количества инертного наполнителя. Увеличение пористости свыше 6О% уже не обеспечивает нужную скорость испарения магния. Способ пассивации магния ведут под давлением 1-10 ата для обеспечения содержания магния в реагенте в количестве 5О% и, сокращения времени изготовления реагента, ем вьпие давление, тем пока затели насьпдения материала магнием уввличиваются одаако нецелесообразно увелиг чивать давление вьпые 1О атм в связи с усложнением оборудования Способ позволяет получать магниевый реагент в виде магниевого агломерата или магниевого железа в количестве достаточном для нужд внедоменной десул1Е фурации чугуна. Весовая скорость испарения магния, введенного в жидкий чугун в составе магниевого реагента с железным наполнителем, находится в пределах 130-150 г/с, в чугун не вносят вредных примесей н неметаллических включений, а в чугуновозный ковш вносят гораздо меньшее количество шлакообразук щих чем при применении магниевого кок са, наличие кoтqpыx способствует обрат Иому переходу серы 0з шпака в металл, вследствие снижения средства магния к сере при наличии кислых шлаков. Согласно данным лабораторных и опытно-промьпиленных исследований содержание ме таллического магния в магниевом реаген те с железным наполнителем составляет свыше 40 вес %.а массовая плотность составляет 4,2-4,8 г/см т Так как плотность магниевого реагента с железным наполнителем вьпие плотности металлургического шлака рю гент находится под слоем шпака на границе раздела металл - шлак (если не погружать его в металл принудительно), что предотвращает окисление магния кислородом атмосферы и позволяет улучшить коэффициент его использования. Подача реагента в ковш, до во время наполнения и после наполнения его металлом позБоояет отказаться от устройств для принуднтепьного ввода реагента в металл что упрощает и удешевляет способ вне- 56 аоменной десупьфурации чугуна и расширяет объемы внегфения его в промышпен ность. Способ пассивации магния с железны напопнитепем осуществляют следующим образом. Предварительно нагретый до темпера туры 350-5ООс и предварительно восстановпенный железный офпюсованиьгй агломерат с пористостью 50% погружаю в расплав магния, выдерживают в темекие 5-10 мни, а затем выгружают и ох лаждают. Процесс ведут под давлением 2 атм. Целесоофазно железный наполните ia предварительно обрабатьгаать в вакууме для открытия мелких пор. Так как массовая плотность превышает плотность расплава магния (примерно в 3-4 раза), они будут погружаться на дно расплава обпегчая процесс приготовления реагента. По1 ченный таким способом магниевый реагент с железным наполнителем требуемой аппки используют дпя внедоменной десульфурации чугуна введением в чугун на ггубину 1,5-2,0 м под колокопюм под противодав1 ением через полую штангу,, вдуванием с помощью З инертных и восстановительных газов, или подачей его в ковш без использования устройства для принудительного ввода в жидкий чугун. Формулаизобретения 1.Способ пассивации магния, закшочакяцийся в погружении предварительно нагретого наполнителя в расплав магния, отличающийся тем, что с целью повышения степени использования магния,-в качестве наполнителя вводят предварительно восстановленные на 7090% окускованные железорудные материалы с пористостью ЗО-6О%. 2.Способ по п. 1, о т л и ч а и и с я тем, что, с целью ускорения насыщения пор наполнителя магнием, процесс ведут под давлением 1-1О ата Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Патент США №3637373, кп. 75-130 А, 1972. 2.Патент Англии N81284269, кл.С1А, 1973.