Способ приготовления науглероживающего реагента для производства стали Советский патент 1980 года по МПК C21C5/52 C21C7/00 

(54) СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ НАУГЛЕРОЖИВАЮЩЕГО РЕАГЕНТА ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА СТАЛИ

1

Иэобретение относится к металлургии и может быть использовано, например при получении реагента для науглероживания стали.

Известен способ подготовки металлического лома для выплавки высокоуглеродистой стали, согласно которому на нагретый лом наносят жидкие углеводороды (асфальт, битум и другие материалы), нагретые до 90ЮО С 1 .

Недостатком этого способа является необходимость раздельного нагрева лома и жидких углеводородов. Кроме того, подготовленный таким способом лом не обеспечивает значн- « тельного повьяиения содержания углерода в расплаве, а высокое содержание серы в используемых углеродсодёржащих материалах приводит к загрязнению меташла.

Известен также способ производства реагента для науглероживания стали, согласно которому стальную или чугунную стружку в количестве 20-40% смешивают с коксующимися малоэольными углями (40-60%) и пористым коксом (10-30%) и выдерживают без доступа воздуха при 1000-1400 С в течение 19-33 ч, 2.

Недостатком этого способа является необходимость нагрева материала до высокой температуры и выдержки в течение длительного времени,

5 41о требует значительного расхода энергии. Наряду с этим, для осуществления процесса необходимо использовать дефицитные коксующиеся угли. Наиболее близким по технической

10 сущности к Предлагаемому является способ приготовления науглероживающих реагентов для производства стали, согласно которому к мелкому угольному порошку добавляют пример 5 но 2% связукадего , например крахмала и, при необходимости, небольшое количество, воды (около lO%) , после чего загружают в высокоскоростную лопастную мешалку и смешивают,

20 затем смесь формуют и твердые комки произвольной формы диаметром, .например 3-10 мм 3,

Недостаток этого способа состоит 25 в низкой степени усвоения углерода расплавом, так как полученный реагент удельный вес значительно меньший, чем жидкий метёшл,и, кроме ТОГО , требуются существенные энергозатраты на формование твердых

комков реагента, осуществляемого прессованием.

Цель изобретения - повышение степени усвоения углерода расплавом и ускорение процесса.

Указанная цель достигается тем, что перед перемешиванием углеродсодержащего компонента в него вводят дисперсный х елеэосодержащий материал с удельным весо.м, по крайней мере, в 3-10 раз большим, чем удельный вес углерЬдсодержащего компонента, а формирование гранул осуществляют окомкованием.

Выбранный параметр по удельному весу железосодержащего дисперсного материала имеет большое значение как для проведения самого процесса формирования гранул окомкованием, так и в отношении увеличения степени усвоения углерода расплавом. При значениях Удельного веса дисперсного материала, равных удельному весу углеродсодержащего компонента, невозможно перекатывание его в слое углеродсодержащего компонента и, слеловательно, невозможно получение гранул реагента, Вместо операции окомкования в этом случае происходи дополнительное перемешивание. Если удельный вес железосодержащего материала незначительно превышает удельный вес углеродсодержащего компонента (до 3-х кратного), то степень усвоения углерода расплавом становится низкой в результате всплвания гранул реагента на поверхност ванны и выгорания углерода. Учитывая, что удельный вес большинства углеродсодержащих неметаллических материалов Находится в пределах 2,02,2 г/см , а удельный вес жидкой стли «v-, О г/см, выбранный параметр явется наиболее желательным.

Способ приготовления науглероживающего реагента для производства стали осуществляется следующим образом.

Смесь для приготовления реагента срстрящая из углеродсрлержащего , материала (угольная пыль, порошковый пирокарбон - продукт карбониЗсЩии твердых бытовых или промышленных отходов и др.), связующего, например крахмал, который поступает из бункеров в смеситель, где подвергается перемешиванию до получения однородной массы. Затем подготовленная углеродсодержгццая смесь поступает по конвейеру во вращающийся цилиндрический барабан с возможностью регулирования скоростью вращения и углом наклона продольной оси. При движении смеси по конвейеру в нее вводят дисперсный железосодержащий материал с большим удельным весом, например дробленые ферросплавы, чугунную или стальную стружку. В барабане этот дисперсный материал, под действием вращения и скатывания вниз (угол наклона не менее 2) , под действием силы тяжести перемешивается и наращивает на себе слой углеродсодержащей смеси,образуя гранулу. Размеры гранул могут быть различными и зависят от угла наклона барабана и скорости его вращения.

Другим вариантом осуществления способа может быть схема, в которой дисперсный материал подается в смеситель с остальными компонентами тогда скорость вращения барабана и угол его наклона можно увеличить, так как в процессе перемешивания в смесителе уже образуются гранулы реагента. Это позволяет сократить цикл получения гранул одинакового размера.

Пример. В качестве дисперсного железосодержащего компонента используется дробленая стальная стружка размером 5-8 мм с удельным весом 7,8 г/см, барабан длиной 1 м, диаметром 400 мм, установленный под углом и вращающийся со скоростью 2 об/мин, в который загружается пирокарбон фракции 10-500 мк с удельным весом 2,1-2,3 г/см. В процессе окомкования в барабан вводится связующий материал (жидкое стекло) в количестве 2,0 (вес.%) и до 5% воды. После 1,5-часовйго окомкования в барабане получают гранулы диаметром 15-20 мм.

Полученный реагент подвергают опробованию при выплавке стали 45 в 10 кг индукционной печи. В завалку загружают 200 г реагента с содержанием углерода л/ 50%, остальное армко-железо, при этом, .по расплавлении содержание углерода в металле составляет 0,9% (степень усвоения углерода 90%). В сравнительной плавке с использованием кокса, содержащего 95% углерода, введенного в количестве / 1015 г (из расчета получения углерода по расплавлении 1,0%), содержание углерода в металле по расплавлении составляет О,5%,что соответствует степени усвоения углерода, равного 50%.

При использовании в качестве дисперсного материала дробленой стальной стружки реагент может содержать значительное количество кислорода, поэтому гранулы в этом случае из бара5бана транспортируют в обжиговую печь, где железо восстанавливается при 900-1000 с углеродом, содержащимся в реагенте.

Преимуществом способа приготовлеОния науглероживающего реагента для производства стали является возможнос.ть получения реагента с большой плотностью (удельным весом), соизмеримор с плотностью расплава., что повышает степень усвоения углерода.

Дополнительным преимуществом этого способа, по сравнению с известным, является замена операции прессования (энергоемкого) на окомкование, имеющего/ кроме того большую возможность, по регулированию размеров получаемых гранул и производительность процесса.

Экономический эффект от применения способа можно рассчитать только по степени усвоения углерода расплавом. Учитывая, что степень усвоения углерода из известного реагента составляет 4/50%, а Из данного 90%, расход реагента на науглероживание расплава сокращается в 1,8 раза.

Формула изобретения

Способ приготовления науглероживающего реагента для произвсдства

стали, включающий смешивание металлои углеродсодержаших компонентов и формирование реагента, о г л и ч аю щ и и с я тем, что, с целью повышения степени усвоения углерода расс плавом, формирование реагента осуществляют окомкованием дисперсного металлосодержащего компонента в смеси углеродсодержащего компонента и связующего, при этом отношение удельных весов металло- и углеродсодержащего компонентов составляет 3,0-10,0,

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент США I 3833343,кл.29-180, 1973.

5

2.Патент Польши 76738,

кл. 18 а 5/02, (С 21 В 5/02),,. 1973,

3.Патент Японии 35713, кл. 10 J 154, 1952.