Шлакообразующая смесь Советский патент 1981 года по МПК C21C5/54 C21C1/00 

Изобретение относится к черной металлургии, в часгности к смесям для обработки металлов в металлургических плавильных агрегатах. Известен флюс для электрошлакового переплава, содержащий, вес.%: фтористы кальций 8О, известь 2О l. Флюс обеспечивает высокую сгепень десуеьфурации сплавов однако содержит высокое количество агрессивного к огнеупорной футеровке плавикового шпата, выделяющего в атмосферу фтористые сое динения и имеет высокую стоимость. Известна шлакообразующая смесь 2 содержащая, вес.%: Довосстановленный шлак производства фер- рогитана30-60 Известь обожженная30-б 0 Плавиковый шпатОстальное .Однако применяемый в известной сме си Довосстановленный шлак производства ферротитана имеет высокую стоимость и удорожает смесь. Наиболее близкой по составу является шлакообразующая смесь 3, содержащая, вес.%: Плавиковый шпат24-47 Углерод3-6 ИзвестьОстальное Недостаток смеси состоит в использо вании повышенного количества извести, вследствие чего формирование жидкопод- вижного шлака затрудняется, перегрев чугуна и степень рафинирования его при электрошлаковой обработке уменьшается. Цель изобретения - повышение степени рафинирования и перегрева чугуна при электрошлаковой обработке. Цель достигается тем, что в состав смеси, содержащей известь, плавиковый шпат и углерод, введен шлак ваграночной плавки при следующем соотношении компонентов, вес.%: Известь или известнякЮ-30 Плавиковый шпат5-2О Углерод5-10 Шпак ваграночной. . плавки 4О-.О Смесь указанного состава о6еспечи « вает формирование ишака, позволяющего вести электрошлаковую плавку и обработку расплава чугуна с высокой степенью рафинирования и высоким перегревом. ,ведение в смесь шлака ваграночной плавки, состоящего (по практическим дан

ым) из 40-55% SiOg, 8-20% ледОз; 0-30% FeO ; 10-30% СаО; 0,1-5.0% McjO и 0,3-8,0% МпО. обеспечивает в совокупности с остальными ингредиантами Формирование шлака, содержащего 18-36% -3 6-12% А 8-16% FeO ; 0,8-1,6% М(|О; 1,2-2,4% МиО; 5-2О% 22-36% СаО и 5-10% С,

Наличие в предлагаемой смеси извести или известняка 10-30% и плавикового шпата 5-2О% придает шлаку высокую обессеривающую способность, а также способствует очищению сплава от неметаЛ) лических включений, газов и других вредных примесей. Изменение содержания в смеси того или иного компсяента на 2% выше или ниже установленных пределов приводит к изменению содержания в шла-i ке СаО и CaF и перераспределению содержания остальных составляющих и сни-i жает степень десу льфурации чугуна.

Пределы по содержанию углерода o6yci ловлены его раскислительными свойствами, ПОЗВОЛЯ1ОЩИМИ восстанавливать из шлака Ре, S-i и Мп.

повышает содержание углерода в железоуглеродистом сплаве.

Шлак ваграночной плавки вносит в смесь такие окислы, как ч Э

Мор, МмО , СаО и FeO , присутствие ко. торых обеспечивает требуемую температуру процесса, придает формирующемуся шлаку модифицирующие свойства, обеспечивает восстановление в расплаве чугуна

железа, кремния и марганца. Содержание в смеси шлака ваграночной плавки более 80% приводит к снижению содержания в смеси плавикового шпата и извести или известняка, и снижает ее рафинирующую способность. Кроме того, шлак ваграночной плавки вносит повышенное содержание Si МпО, восстановление элементов из которых приводит к их чрезмерному содержанию в металле. Снижение содержания в смеси шлака вагранбч-

НОЙ плавки ниже 40% удорожает смесь.

В табл. 1 приведены примеры смесей

и свойства формирующихся из них щла коа.

Таблица 1 Кроме того, наличие углерода в шлаке при высокой температуре процесса способствует науглероживанию железоуглеродис того расплава, т. е. прецставляется возможность выплавлять экономически выгодным способом синтетический чугун. Ввеаение в смесь менее 5% углерода не обеспечивает науглероживания чугуна. Превышение -содержания углерода всего на 1% выше вергснего предела чрезмерно

1О558О 12900,48 2012,57,5 60 126ОО,41 302О10 40 12400,37

В табл. 2 приведены изменения состава чугуна в процессе переплава, тем4956

78

перЪтура процесса и механические свойства чугуна. 0,6x10 0,9х1О 1,3x10

г1-)

о м

со

со

гН

со

0) н

оГ

C4J

о

тГ со «н

с

со

гН

Г

(Н

о

О

И

о

Г(D

о

0 СО

(О

1-1

со

«в

3 ш

811

со

2

01

ю

i

со

со см

со см

о со

тГ

тГ

со тг

ТГ т}н 1-1

«ч «и

гЧ

о о

о

ю

ю

о со о

S

см

о о

о

о

5

00

г

гсо

со

со

со о

о

со т-

см

О) О)

О)

со t-l

со

со см

S

iH

l

со

со

со

«о

см

со

со Таким образом, предлагаемая шлакообрааующая смесь имеет высокую вязкость и температуру плавления, что обес печивает высокую температуру перегрева чугуна и интенсифицирует протекание ме таллургических реакций между шлаком и чугуном. Выделение фтористых соединений при применении предлагаемой смеси незначительно, а степень десульфурации состав ляет 49-78%. Обработка чугуна предлагаемой смесь позволяет поддерживать или незначительно увеличивать содержание в чугзше углерода, кремния, марганца, а также повышать его механические свойства. Формула изобретения Шлакообразующая смесь для электрошлаковой обработки чугуна, содержащая 2 известь, плавиковый шпат и углерод, отличающаяся тем, что, с целью повышения степени рафинирования и перегрева чугуна, в:нее введен шлак , ваграночной плавки при следующем соотношении ингредиентов, вес.%: Известь или известняк 10-30 Плавиковый шпат5-20 Углерод5-10 Шпак ваграночной плавки40-80 Источники Информации , принятые во вниглание при экспертизе 1. КлюевМ. М. и Каблуковский А.Ф. Металлургия эпектрошлакового переплава, М., Металлургия, 1969, с. 71. 2.Авторское свидетельство СССР № 35397О, кл. С 21 С 5/54, 1970. 3.Авторское свидетельство СССР № 533645. -кл. С 21 С 7/ОО. 1975.