Способ обработки жидкого чугуна Советский патент 1981 года по МПК C21C1/00 

дополнительное перемешивание его со шлаком.

В исходном известково-железистом шлаке суммарное содержание окислов железа и марганца Е (FeO+MnO) составляет 10-30%. Перед сливом второй порции чугуна (40-90%) суммарное содержание окислов железа и марганца должно составлять 2 (FeO+MnO)5-15%. Получение более низкого содержания 2 (FeO-f+ МпО) перед сливом щгорой порции чугуна нецелесообразно в связи со значительным удлинением процесса обработки и может быть осуш,ествлено более эффективно при последующем сливе чугуна на шлак. Содержание Е (FeO+MnO) более 15% приводат к выбросам металла и шлака при сливе чугу1 а ,ц шлак. Пределы суммарного; содер кания окис; лов железа и марганца (Fs;p 4-Mn€)t)ei 5-157о были определены экспериментально в-, полупромышленных условиях НПО «Тулачермет при обработке чугуна жидким конвертерным и мартеновским шлаком.

Таким образом, при заливке первой порции чугуна необходимо удалить AS (FeO-f+ MnO)5-25%. Около 80% окислов шлака восстанавливаются кремнием чугуна и около 20% окислов восстанавливаются углеродом чугуна. Принимая во внимание, что чугун содержит в среднем 1 % кремния и около 4% углерода, стехиометрические расчеты реакций восстановления окислов железа и марганца из шлака углеродом и кремнием чугуна показывают, что ля снижения ДЕ (FeO+MnO) 5-25% при среднем расходе шлака 12,5% от веса чугуна необходимо залить 10-60% чугуна.

Пример 1. В электропечи расплавили 3 т чугуна следуюш,его состава, %: С-4,05; Мп-0,10; Si-0,74; S-0,040; Р-0,10.

В 10-тоиной мартеновской печи после выплавки СТ.45 был получен шлак следующего состава, %: FeO-3,35; Fe203-2,57; aO-32,4; SiOa-22,8; MnO-6,5; E (FeO+ f MnO) 13,32; 2 FeO FeO-f l,35Fe2O3.

Чугун в количестве л;400 кг при темпеатуре 1400°С выпустили в ковш, оборудованный газопроницаемыми пористыми блоками и системой подачи инертного газа или воздуха. На поверхность чугуна из сталеразливочного ковша залили s::;400 кг мартеновского шлака. Затем провели барботаж расплава путем продувки его воздухом с иненсивностью дутья 0,3 . мин в течение 5 мин.

По достижении Е (FeO-f МпО) 5-8%, одержание которых оценивалось визуально путем сопоставления с эталонными обазцами шлака, из электропечи выпускали торую порцию чугуна в количестве 2600кг проводили дополнительное перемешивание расплава в течение 10 мин. Для более спешного осушествления реакций восстаовления окислов железа и марганца, а

также для более глубокой степени десульфурации чугуна за 3-4 мин до окончания процесса обработки присаживали раскислительно-десульфирируюшую смесь, состоящую из извести, плавикового шпата и алюминия, взятых в соотношении 6:3:1. Количество присаживаемой смеси составляло к5% от веса шлака, т. е. 20 кг. По окончании обработки был получен чугун следующего состава, %: С-3,62; Мп-0,69; Si-0,32; S-0,008; Р-0,14.

Шлак после обработки чугуна имел следуюший химический состав, %: FeO-1,93; FegOs-1,43; CaO-32,0; SiOa-25,6; MnO- 1,20; E (FeO+MnO) 5,06.

Таким образом, ДЕ (FeO+MnO) ,26.

Степень десульфурации при этом составила 80%.

Степень рефосфорации существенно ниже, чем в приведенном прототипе, и составила 40%.

Степень восстановления железа и марганца составила соответственно 50 и 81,5%.

Пример 2. В вагранке расплавили 8 т чугуна следующего состава, %: С-4,00; Мп-0,68; S-0,082; Р-0,14; Si-1,20.

В 10-тонном конвертере после выплавки СТ.20 был получен шлак следующего состава, %: FeO-15,42; FeaOg-6,52; CaO-38,19; SiOg-12,60; MnO-5,60; E(FeO+MnO) 29,82.

Чугун в количестве л; 5000 кг при температуре 1430°С выпустили в кбвш и на поверхность чугуна залили кг шлака. Остальные операции были аналогичны первому эксперименту.

По окончании обработки был получен чугун следующего состава, %: С-3,75; Мп-0,80; S-0,050; Р-0,14; Si-0,64. Химический состав шлака после обработки, %: FeO-9,93; Fe203-0,86; CaO- 35,20; SiOj-16,40; MnO-3,96; E (FeO-f +MnO) 15,05; Д2 (FeO+MnO) 14,77.

Степень десульфурации составила 40%, рефосфорация отсутствует. Степень восстановления железа и марганца составила соответственно 54 и 31%.

Аналогичным образом можно осуществить обработку чугуна в электропечи. Способ обработки жидкого чугуна обеспечивает высокую степень восстановления окислов металлов из отработанных известково-железистых шлаков, высокую степень десульфурации чугуна при незначительной степени рефосфорации, значительно сокращаются затраты на электроэнергию, существенно повышается производительность сталеплавильных агрегатов при использовании рафинированного чугуна.

ич

Формула изобретения

Способ обработки жидкого чугуна, включающий его заливку в футерованную емкость, слив на поверхность чугуна отработайного известково-железистого шлака в 5 количестве 10-15% от веса чугуна и их перемешивание, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности и экономичности процесса, в емкость заливают 10-60% чугуна и перемешивают его5 со шлаком до получения суммарного содержания окислов железа и марганца в шлаке 5-15%, после чего заливают 6 остальной чугун и проводят дополнительнее перемешивание его со шлаком, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1- Авторское свидетельство СССР № 502040, кл. С 21С 5/54, 1974. 2. Патент Японии № 51-48480, кл. 15А- 95, 1976.