Способ разжижения сталеплавильных шлаков

 

СПОСОБ РАЗЖИЖЕНИЯ СТАЛЕПЛАВИЛЬНЫХ ШЛАКОВ, включающий введение раскислителя в расплавленную ванну сталеплавильного агрегата и глиноэемсодержащего материала на шлак ванны, отличающийся тем, что, с целью снижения вязкости и повышения десульфурйрующей способности шпака, в качестве глиноземсодержащего материала вводят отходы производства вторичного алюминия .за 10-20 мин до введения раскислителей с весовым соотношением отходов к печному шлаку, равным 0,08-0,16. с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК.„SU 10 48 A

1(51). С 21 С 5 04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

П0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНЯТИЙ

_#_)lib 1:; ". — 1

H АВТОРСКОМ, СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3511707/22-02 (22} 18 ° 11.82 (4б) 23 ° 01 ° 84. Бюл, Р 3 (72) Ю.Ф.Брагинец, A.Ï.oãóðöîâ, Г.A.Îñèïîâ, A.М.Гасанов, P.Ã.Àâàíåсяи, В.К.Лаптев, A.A.Ìàìåäîâ, P,Ô.ÝìHHáåéëè, Ш.И.Азарьяев, С.И.Тараенко и В.Д.Кесельман (71) Днепродзержинский инду .триальный институт им. М.И.Арсеничева (53) бб9.18.04б(088.8) (56) 1 ° Бюллетень ЦНИИЧМ, Ф 4, 1979, с. 43-45.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 269949, кл, С 21 С 5/04, 1947. (54) (57) СПОСОБ РАЗЖИЖЕНИЯ CTAJIEIIJIAВИЛЬНЫХ ШЛАКОВ, включающий введение раскислителя в расплавленную ванну оталеплавильного агрегата и глино. эемсодержащего материала на шлак ванны, отличающийся тем, что, с целью снижения вязкости и повышения десульфурирующей способности шпака, в качестве глиноземсодержащего материала вводят отходы производства вторичного алюминия .за

10-20 мин до введения раскислителей с весовым соотношением отходов к печному шлаку, равным 0,08-0,16..-— (л.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1068489 при, С о

Вязкость, П, Способ разжижения

1600 1650 1700

1500, 1550

Предлагаемый

5,2

2„9 2,3

3,8

2,1

Известный

3,5 3 2

5,5

11 2

Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано в сталеплавильном производстве.

Известны способы разжижения ста.леплавильных шлаков глиноэемсодержащими материалами,, например, бокси- 5 том и ставролитовым концентратом (1).

Недостатком указанных материалов является присутстние в их составе

20-30% окислов -кремния, понижающих основность шлака, а также 11-16% щ окислов железа, в присутствии которых десульфурирующие снойства шлака снижаются.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущнбсти и достигаемому эффекту янляется способ разжи1 жения сталеплавильных шлаков, включающий введение на шлак в расплавленную нанну сталеплавильного агрегата глиноземсодержащего материала парашкаабразных отходон электрокорун-20 да.

Низкое содержание в отходах электрокорунда балластных примесей и окислов железа улучшают десульфурирующие свойства сталеплавильного шлака, а основная составляющая отходов

Al 0„, служит в качестве разжижителя (2) .

Однако разжижающий эффект глино- 30 зема проявляется лишь до концентрации ега в сталеплавильиом шлаке, равной 8Ъ.. В связи с этим добиться заметного снижения вязкости присадками парашкообразных отходов элект- З5 ракорунда не представляет возможным.

Кроме того, для расплавления отходов злектрокарунда в ванне сталеплавильнаго агрегата требуются дополнительные затраты тепла. При этом скорость 4 шлакаабразанания снижается.. Добавки отходов злектракорунда на шлак практически не влияют на содержание в нем окислов железа. Вместе с тем, уменьшение концентрации окислов железа в шлаке с целью улучшения его десульфурирующей способности особенно

Вязкость шлаков с добавками н качестве разжижителя отходов про- 65 важно в конце периода доводки, когда их содержание достаточно высокое.

Целью изобретения является снижение вязкости и повышение десульфурирующей способности шлака.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу разжижения .ста-. леплавильных шлаков, включающему введение раскислителя в расплавленную ванну сталеплавильного агрегата и глиноземсодержащего материала на шнак ванны, вводят в качестве глиноземсодержащего материала отходы производства вторичного алюминия за

10-20 мин до введения раскислителей с весовым отношением отходов к печ- . ному шлаку, равным 0,08-0,16.

Отходы производства вторичного алюминия образуются при переплаве алюминиевого лома на предприятиях

Вторцветмет, например, на Сумгаитскам алюминиевом заводе. Отходы имеют следующий состав, Ъ: Al С

55-65;, 810 5-10; СаО 2,3-2,5; МдО

5г 1мет 12 14с2; Рео щ 4,2-57

И О +К О 0,6-0,9; NaC1+KC1 6-10

S 0,053.; Р О < 0,01.. Фракция отходов составляет 0,6-.2 мм, что позволяет им быстро растворяться в сталеплавильном шлаке.

В отходах производства вторичноГО алюминия наряду c А12ОЗ содержат ся эффективно разжижающйе шлак добавки — оксиды и хлориды натрия и. калия, которые обеспечивают более вам гное снижение вязкости шлакового расплава по сравнению с известным способом.

В табл. 1 приведены усредненные результаты замера вязкости 20 шлаков, отобранных из мартеновских печей перед раскислением металла при выплавке .сталей марки 45 тр. ГОСТ

1050-74. Разжижители вводят в ванну мартеновской печи за 15 мин до раскисления металла. Их количество по известному и предлагаемому способам рассчитывают для получения в шлаке

10% А1203 °

Т а блица изводства вторичного алюминия в диапазоне температур 1500-1700 С окаэы1068489 вается ниже, чем у шлаков с добавками отходов электрокорунда.

Присутствие в отходах производ ства.втОричнрго алюминия 12-14% ме- . таллического алюминия обеспечивает не только компенсацию потерь тепла на плавление и нагрев отходов до температуры шлака в сталеплавильном агрегате, но и разогрев самого шпака.

Алюмиинй, содержащийся в отходах . взаимодействия с окислами железа сталеплавильного шлака, снижает в нем активность закиси железа. При этом происходит сдвиг равновесия реакции десульфурации металла слева направо 15

РЕЯ+ Са0 F80+.Саб Количество йлавок

Время присадки отходов до раскисления металла, мин

FeO

0,065

0,362

О., 524

0,218

Ог138

26-30

21-25

10-20

5-9

1-4

6,76

3,21

l 52

1i83

4,25

При ранней присадке отходов за

21-30 мин до раскисления.металла, происходит вторичное насыщение шла45 ка окислами железа иэ стального расплава по закону распределения

Генри. Следовательно, оптимальным временем присадки отходов в ванну является 10-20 мин до начала раскис50

Оптимальное весовое соотношение отходов к печному шпаку.равно 0,080,16 (табл. 3) .

В.случае присадки отходов в печь .эа 10-20 мин до введения раскнслителей концентрация закиси железа в шлаке минимальна, а содержание серы, наоборот, наиболее высокое. При вводе отходов в печь sa 1-9 мин до раскисления металла, алюминий отходов не успевает полностью прореагировать с окислами железа шлака, в результате чего содержание закиси железа в . шлаке выше, чем при указанных пределах, а койцентрация серы более низкая, Это позволяет совместно с разжижающим действием отходов производства вторичного алюминия успешно осуществлять процесс десульфурации металла.

Наиболее оптимальные условия для десульфурации металла па температуре достигаются в конце периода доводки.

Поэтому целесообразно производить присадку разжижителя по предлагаемо-, му способу именно в этот период, когда концентрация закиси железа в шлаке наиболее высокая.

Точное время присадки отходов про-, изводства вторичного алюминия на шлак экспериментально в промышленных условиях Опыты проводят в 100-тонных мартеновских печах. Результаты исследований приведены в табл. 2 °

Т а блица 2

Содержание в шлаке перед раскислением, Ф

1068489

Таблица 3

Содержание S в металле, Ъ

Способ Выплай ки

Вес отхоЗа период

КолиЮ чест- . во пла-. вок

Содержание

FeO перед раскис лением металла, % дов после при-, садки отходов перед перед при сад- раской от- кислеходов нием в готовом по расплавлении.

Вес шлака

0,17/О,25 1,03 0,060 0,040 О, 020 0,028 25

Предлагаемый 510

1,52

0 р 08/Ор16

О, 03/0 07 3, 42

0,059 — 0,037 0,034

8,25

Известный

Составитель К.Сорокин

Редактор Н .РОгулич Техред С.Мигунова КорреКтор Л.Патай

Заказ 11399/22 Тираж 544 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная, 4

С уменьшением весового отношения менее 0,08 повышается окисленность шлака и снижается степень десульфу- рации металла. При увеличении весового отношения отходов к плавильному шлаку выше 0.,16 ухудшаются физические свойства шлака из-за черезмерного; его насыщения A1 03 ..Пэтому даже при 30 низком содержаний FeO в шлаке сте-. пень десульфурации металла невысокая. Для сопоставления в табл. 3 приведены результаты 10 плавок, проведенных по известному способу, 35 когда корректировку состава и свойства шлака производят присадками порошкообразных отходов электрокорунда по ходу плавки.

В равных условиях конечное содер- 49 жанне серы в готовом металле в плавках с присадками отходов электрокорунда выше,чем в плавках с присадками отходов

0,059. 0,042 0,025 0,021 40

0,060 0,039 . 0 028. 0,026 . 23 производства вторичного алюминия (0,034-0,021=0,013%) °

Пример. В 160 т мартеновской печи выплавляют сталь марки 45 тр.

За 15 мин до раскисления металла при содержании в металле 0,046% S проводят присадку на шлак 0,8 т отходов производства вторичного алюминия.

К моменту раскисления концентрация серы в металле равна 0,030%. Скорость удаления серы в этот рериод сс тавляет 0,0013/мин.

Скорость десульфурации металла при использовании известного разжижителя в период доводки не превышает 0,0005%/мин. При использовании предлагаемого способа продолжительность плавки сокращается на 26 мин.

Экономический эффект от использования предлагаемого способа составит

0,38 руб/т стали.