Способ подготовки магния для десульфурации чугуна Советский патент 1982 года по МПК C21C1/02 

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано при подготовке магния для внепечной десульфурации чугуна реагентами на основе магния. Известен способ подготовки магния для десульфурации чугуна (пассивация магния), который заключается в разубоживании магния инертными наполнителями Cl 3. По такому способу наполнителем служит кусковой материал с высокой температурой плавления. Слиток магниевого реагента формируется за счет заполнения межкусковых пустот наполнителя расплавленным магнием. Этот способ подготовки магния не обе печивает ,равномерного распределения его в объеме сформированного сли ка, в результате чего процесс обрабо ки чугуна протекает нестабильно, а степень использования магния на десульфурацию колеблется в довольно ши роких пределах. Кроме того, по такому способу тру но получить стабильные по содержанию магния и наполнителя слитки в различ ных партиях, так как их соотношение, определяется при прочих равных условиях фракционным составом кускового наполнителя. Это вызывает значительные отклонения фактического содержания серы в чугуне после десульфурации от заданного . Операция получения пассивированного магния по известному способу достаточно трудоемкая, так как требует раздельного дозирования двух компонентов(магния и наполнителя ) для каждого слитка пассивированного магния. Затраты на производство пассивированного магния составляют около 20-25% от стоимости магния. Эти недостатки снижают эффективность использования использования подготовленного таким образом магния в качестве реагента для десульфурации чугуна. Известен способ подготовки магния, по которому фракцию низкотеплопроводного куска наполнителя размером 25-40 мм перед заливкой магния сосредотачивают в центре изложницы, а .фракцию размером 15-25 мм - на дне изложницы и в верхней части ее, причем объем, занямаемый мелкими фракциями наполнителя, составляет 1/4-1/2 от общего объема изложници 2 . Одна,ко и этот известный способ не устра1няет указанных выше недостатков, а процесс подготовки магния при этом еще более усложняется. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к пре лагаемому способу является способ под готовки магния для десульфурациичу гуна, включающий смешивание магния р наполнителем путем заполнения пор кокса расплавленным магниемСЗЗ. По такому способу равномерность распределения магния в рег1генте несколько улучшается f однако и этот способ не позволяет получить равномерный по содержанию магния реагент так как пористость кокса в реальных условиях существенно колеблется. Другим недостатком магкокса являются значительные затраты на его производство, которые в 1,5-2 раза превышают затраты на производство, например, пассивированного магния. Целью изобретения является повышение степени использования магния и сокращение затрат на десульфураци Поставленная цель достигается т.ем, что в способе подготовки магни включающем смешивание магния и напо ;Нителя, согласно изобретению исполь зуют наполнитель с температурой пла ления на ,25-150 С ниже температуры ;плавления магния, перед смешиванием ;его асплавляют и, смешивание магни с наполнителем ведут в расплавленном состоянии. j Смешивание магния и наполнителя в расплавленном состоянии обеспечивает получения однородного по соста |ву слитка. Использование в качестве Инертного, наполнителя материалов с температурой плавления на 25-150 с же температуры плавления магния .. обеспечивает стабильное протекание процесса десульфурации И-уменьшает пироэффект и выбросы металла при об работке чугуна с любой встречающейся на практике температурой (от 1200 до 1450°С). При обработке чугуна с минимальной температурой (около 1200-1300 С в качестве наполнителя при подготов ке магния применяют материал с темп ратурой плавления ближе к нижнему пределу и наоборот. Использовать в качестве наполнителя материал с температурой плавле ний более чем на ниже температуры плавления магния нецелесообразно, так как эффект пассивации ре ко снижается из-за увеличения летучести наполнителя. Затрудняется так же и сам процесс подготовки магниев го-реагента, так как noBbnuiaeTCH загазованность рабочей зоны. Применение наполнителя с темпера турой плавления менее чем на 25®С ниже, чем у магния, неэффективно, .так как из-за сближения температур кристаллизации наполнителя и магния ухудшается равномерность распределения магния в твердом слитке. Одновременно возрастают и энергозатраты на подготовку магния. В качестве наполнителя могут быть использованы, например, смеси хлористых солей магния, кальция, натрия и калия и окиси магния имеющие температуру плавления на 25-150°С ниже , температуры плавления магния. П р и м е р. В емкость с расплавленным наполнителем в виде отработанного электролита состава, %; MgClg 6,2; КС1 7.5; NaCl 14,7; ,2; MgO 1,4 С температурой плавления 620°С, нагретым до 720°С. вводили кусковой магний в соотношении соответственно 1:0,8. Через 0.5 ч после расплавления магния при температуре распдава его с помощью центробежного насоса перемешивали в течение 5 мин, а затем посредством этого насоса разливали в металлические изложницы на слитки массой 18 кг. Содержание металлического магния в различных участках слитка находилось в пределах 44,2-44,6%, что свидетельствует о достаточно высокой их однородности по химическому составу. , Обработку чугуна подготовленным этим способом магнием осуществляли на промышленной установке десульфурации в ковшах емкостью 100 т по обычной технологии. Слитки магниевого реагента вводили в жидкий чугун посредством погружного устройства на глубину 1,7 м. Процесс обЕ аботки чугуна протекал ровно, без выбросов металла и пироэффёкта. Содержание серы в чугуне после ввода четырех слитков (суммарный расход магния 31,7 кг ) снизилось, с 0,048 до 0,010%. Степень использования магния при десульфурации составила 70,3%. При обработке чугуна пассивированным магнием и магкоксом степень использования магния составила 60-62%. По предлагаемому способу получают слитки однородного химического состава. Процесс обработки чугуна при использовании подготовленного таким способом магния протекает ровно, без выбросов металла и пироэффекта, Кроме того, упрощается технология подготовки магния и снижаются связанные с этим затраты, повЕлшается степень использования магния на десульфурацию и снщсается его расход. Ожидаемый экономический эффект составит 900000 руб. в год. Формула изобретения СпосЪб подготовки магния для десульфурации чугуна, включающий смеши59640056

вание магния и наполнителя, химическиведут в расплавленном состояинертного по отношению к магнию, о т-нии.

личающийся тем, .что, сИсточники информации,

целью првыиения степени использованияпринятые во внимание при экспертизе

магния и сокращения затрат на дёсуль- 1. Авторское свидетельство СССР

фурацию, используют наполнитель с 5 386568, кл, С 21 С 1/02, 1971.

температурой плавления на 25-150 С , 2, Авторское свидетельство СССР

ииже температуры плавления магния,№ 495358, кл. С 21 С 1/02, 1974.

перед смешиванием его расплавляют . 3. Iron Aqe 1973, 211, 24.

и смешивание магния с наполнителемс. 75-77.