Губчатое железо Советский патент 1981 года по МПК C21B13/00 

(54) ГУБЧАТОЕ ЖЕЛЕЗО

Изобретение относится к черной ме таллургии и может быть использовано для производства чугуна и стали с по вьвиенным содержанием фосфора, а также для производства фосфатшлаков, используемых в качестве удобрения в сельском хозяйстве. Известен состав бедного губчатого железа содержащего 0,08-0,1% используемого для выплавки стали в дуговой электропечи Tl. Наиболее близким к .предлагаемому по технической сущности и достигаемо му результату является губчатое желе зо для выплавки чугуна и сталей, содержащее S i 0/ I А1 ,,0, СаО, МдО, МпО, с, S, Fe И другие о.кислы железа при отношении Ре не- к общему 0,8-0,98 23. Недостатком данных решений являет ся то, что содержание фосфора недостаточно для выплавки легированных фосфором чугунов и для получения фос фатшлаков, пригодных в качестве удой рения в сельском хозяйстве. Цель изобретения - обеспечение выплавки чугунов и сталей с повышенным содержанием фосфора и получение фосфатшлаков. Цель достигается тем, что в губчатом железе, содержащем S i Oj , AljOj, СаО, MgO, MnO, , VjOj, TiO«, C, S, , FeO и другие окислы Fe при отношении железа металлического к общему 0,8-0,98, ингредиенты взяты в следующем соотношении, вес.%: SiOj 2,0-10,0, AljOj 4,0-10,0, СаО 0,515,0, MgO 0,5-2,0, MnO 0,3-1,0, С 0,5-5,0, PjO, 1,0-5,0, FeO 3,0-20,0 0,1-0,5, TiO,ip,l-0,7, 0,5-5,0 другие окислы железа, S 0,002-0,04, железо остальное. Губчатое железо обеспечивает получение чугунов с содержанием фосфора до 1,2%, которые применяются для изготовления особенно тонкостенных отливок, обеспечивая высокую жидкотекучесть чугуна, а также повышенное сопротивление износу. Из губчатого железа выплавляются стали с содержанием фосфора 0,06-0,5%, стойкость которых против атмосферной коррозии в 3-6 раз выше, чём стойкость углеродистых сташей, а также автоматные стали. При плавке губчатого железа содержание PjOj во втором продукте плавки - металлургическом шлаке - колеблется в пределах 10,0-20,0% и удовлетворяет требованиям , предъявляем к удобрениям. При содержании P,j Oj- в губчатом же лезе ниже 1,0% затрудняется получени фосфатшлака. Если концентрах ия выше 5,0%, то при проплавке губчато го железа шлаковая фаза содержит бо лее 25% .|. При 1500-1650 С шлаки с такой концентрацией сильно разъедают футеровку печи. Углерод, находящийся в губчатом железе, в процессе выплавки чугуна и стали взаимодействует с остаточными окислами, повьвиая степень металлизации. При этом выделяется большое количество окиси углерода. Вьеделяющиеся газы перемешивают расплавленный металл, дегазируют и выравнивают его температуру. При содержании углерода ниже 0,5% возможно переокисление шлаков. При содержании углерода выше 5,0% происх дит науглероживание металла, затрудняющее получение чугунов и сталей с заданным химическим составом. Содержание Са, Мд, Si, Мп и других элементов в губчатом железе определяется из концентрацией в исходном железорудном материале, используемом для получения губчатого железа. При получении губчатого железа в тонкоизмельченный железорудный концентрат вводят окислы фосфора и окомковывают полученный продукт. После упрочняющего окислительного обжига окатыши восстанавливают смесью Н и СО при . Для введения в губчатое железо углерода и предохранения его от окисления губчатое железо охлёикдают в токе природного газа. В таблице приведено содержание фосфора в сталях, чугунах и концентрация в шлаках при проплавке губчатого железа. Использование губчатого железа оптимального состава позволяет получить фосфористый чугун с высокой жидкотекучестью, атмосферокорроэионную сталь и кондиционный фосфатйшак. Для получения фосфоросодержащего губчатого железа в промышленных условиях железорудный концентрат смешивается, например, с фосфорным концентратом до или после восстановления, Технико-экономические расчеты показывают, что использование губчатого железа позволяет экономить фосфоросодержащие лигатуры, использовать фосфорсодержащий шлак в качестве удобрений в сельском хозяйстве и в результате этого получить экономический эффект около 1-2 руб. на 1 т выплавляемого металла. Формула изобретения Губчатое железо для выплавки чугуна и стали, содержащее SiOij AljOj, . .- I f ТЛ X СаО, МдО, МпО, P,jOj, VaOy. Т iOrj, С, S. FeO и другие окислы железа при отношении железа металличесКОю пе с по с ты ве 20 п 1 п 25 1 к общему 0,8-0,98, о т л и ч a е е с я тем, что, с целью обесния выплавки чугунов и сталей вышенным содержанием фосфора и учения фосфатшлаков, ингредиенвзяты в следу1ощем соотношении. .%: 2,0-10,0 SiOa. 4,0-10,0 0,5-15,0 0,5-2,0 0,3-1,0 0,5-5,0 1,0-5,0 3,6-20,0 0,1-0,5 0,1-0,7 Другие окислы железа 0,5-5,0 S0,002-0,004 Остальное Источники информации, нятые во внимание при экспертизе 1. Сталь, 1978, 12, с. 10978. 2.Авторское свидетельство СССР заявке №2731000/02,кл.С 21 В 13/00, 9.