Способ получения чугуна в вагран-KE Советский патент 1981 года по МПК F27B1/08 

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЧУГУНА В ВАГРАНКЕ

I

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при получении чугунов для отливок в ваграночных печах.

Известен способ получения чугуна для отливок с использованием известняка в качестве ваграночного флюса 1.

Недостатком такого способа является расход тепла .на разложение известняка, позднее шлакообразование и повышенный угар (10 - 20%) кремния и марганца, снижающий литейные и механические свойства чугуна и вызывающий необходимость его дополнительного легирования кремнистыми и марганецсодержащими ферросплавами. Кроме того, применение известняка снижает температуру чугуна вследствие расхода тепла на его разложение и повышает требование к его качеству по содержанию вредных примесей, увеличивающих брак отливок. Последнее требование усиливается при работе вагранки на коксе или термоантраците с повышенным содержанием серы.

Цель изобретения - повышение температуры чугуна и качества отливок.

Поставленная цель достигается тем, что вместе с флюсом, содержащим известняк.

вводят марганцовистый шлак, взятый в соотношении с известняком, равным 1 : (0,25 - 2,5), а их суммарное количество составляет 3 - 6% от веса металлошихты.

Шлаки от производства марганцевых ферросплавов содержат 30 - 50% SiOj, 15 - 45% СаО, 10.-20% МпО, 3 - 8% AlaO 1-5% MgO, а также до 10% Мп в виде включений ферросплавов и незначительное количество фосфора (0,005 - 0,025%.

В процессе расплавления такой смеси на основе марганцовистого шлака быстро образуются легкоплавкие жидкоподвижные ваграночные шлаки, хорошо смачивающие чугун и предохраняющие его поверхность от окисления. При этом распределенный в жидкой основе ваграночного шлака известняк в зоне высоких температур разлагается с выделением СОд, интенсифицирующего растекание жидкой основы ваграночного шлака на открытых поверхностях незащищенного металла и снижающего тем самым угар кремния, марганца и железа.

Содержание серы в чугуне снижается, и не только вследствие уменьшения ее количества, поступающего с известняком, но прежде всего из-за формирования шлака с более высокой, чем в известном способе, серопоглотительной способностью, которая в сочетании с повышенной смачиваемостью этим шлаком жидкого чугуна делает перспективным применение способа и при применении ваграночного топлива с высоким содержанием серы. Отмеченные эффекты, а также повышение температуры чугуна на желобе, вызванное заменой части известняка марганцовистым шлаком, в совокупности способствуют повышению литейных и механических свойств чугуна и заметно уменьшают количество брака отливок. Оптимальное соотношение марганцовистого шлака и известняка составляет 1 : : (0,25 - 2,5), так как при большей доле марганцовистого шлака отмеченные эффекты остаются практически на том же уровне, а некоторые, и в особенности стойкость футеровки вагранки, снижаются. Повышение же доли известняка сверх указанного сопровождается ухудшением показателей переплава - увеличением угара кремния и марганца, повышением брака отливок и т. д. Оптимальное количество смеси составляет 3 - 6% от веса металлошихты. При меньшем ее сод,ержании достигнутые показатели снижаются, при большем увеличивается расход кокса и снижается производительность вагранки. Пример осуществления способа. В вагранке при переплаве чугуна такого же состава заменили 50% литейного кокса термоантрацитом, имеющим более высокое содержание серы (до 1,75%), а известняк - смесью марганцовистого шлака и известняка, взятых в соотношении 1 : (0,20 - 2,5). Количество смеси 2 - 7%. Температура чугуна на выпуске повысилась до 1380- 1390°С. Угар кремния, по сравнению с известным способом, понизился на 70%. Угар марганца снизился на 70 - 85%. Соответственно уменьшилось количество ферросилиция и ферромарганца, добавляемых в металлошихту. Содержание серы в отливках снизилось до 0,08 - 0,10% при использовании флюсовой смеси в соотношении 1 ; (2,0 - 2,50) и до 0,06 - 0,07% серы при флюсовой смеси с соотношением 1 : (0,20- 1,0). Брак отливок уменьшился на 18%. Таким образом, выплавка чугуна для отливок в вагранках с применением вместо известняка смеси марганцовистого шлака и известняка позволяет заметно повысить качество чугуна и технико-экономическое показатели плавки. Формула изобретения Способ получения чугуна в вагранке, включаюший ввод в вагранку .металлошихты и флюса, содержашего известняк, с последующим их нагревом и расплавлением, отличающийся тем, что, с целью повышения температуры чугуна и качества отливок, в вагранку вводят вместе с флюсом шлак от производства марганцевых ферросплавов, взятый в соотношении с известняком, равным 1 : (0,25- .2,5), а их суммарное количество составляет 3 - 6% от веса металлошихты. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Пивоварский Е. Высококачественный чугун. М., 1965, т. 11, с. 959.