Шлакообразующая смесь

 

1. ШЛАКООБРАЗУЮЩАЯ СМЕСЬ, включающая известь и глиноэемсодержащий материал, отличающаяся тем, что, с целью снижения перегрева металла в сталеплавильном агрегате и повышения рафинирукхцей способности, она дополнительно содержит отходы производства хлористого алюминия, а в качестве глиноземсодержащего материала - отходы, производства вторичного алюминия. При следующем соотношении компонентов, мас.%: Отходы производства вторичного алюминия 40-50 Отходы производства хлористого алюминия 5-10 ИзвестьОстальное 2. Смесь по п. 1, отличающаяся тем, что Ьтходы производства вторичного алюминия имеют следующий состав, мае.%: Глинозем 55-70 Кремнезем 5-10 Окись кальция 2,3-2,5 Окись магния 2-9 Сумма окиси натрия и калия 0,6-0,9 Алюминий 12-14,2 Железо4,2-5,7 Примеси и потери с при прокаливании Остальное 3.. Смесь по п. 1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что отходы производства хлористого алюминия имеют следующий состав, мас.%: Глинозем33-40 Кремнезем46-59 Окись магния (},3 Сумма окиси натрия и калия0,6-9 Сумма хлористого натрия и калия 5-10 Окись кальция 1-2 4 Железо0,7-0,8 СО Примеси и потери при прокаливании Остальное 00

СОЮЗ СОВЕтСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 3151) С 21 С 5/54

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ "

H ASTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ вЂ” 1

1 (21) 3512268/22-02 (22) 19.11.82 (46) 23,02,84. Бюл. Р 7 (72) Ю.Ф.Брагинец, A.Ï.Îãóðöîâ, А.Д.Кулик, С.Н.Курганов, С.И.Тараненко, Б.Л.Кравцов, А.М.Гасанов, P.Ñ.Ñóëòàíîâ, И.П.Алиев, .В.К,Лаптев и В.Д.Кессельман (71) Днепродэержинский ордена. Трудового Красного Знамени индустриальный институт им. М.И.Арсеничева (53) 669.168(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 497344, кл. С 21 С 5/54, 1974.

2. "Neve Hutte" 1976, Bd 21, Р 6, s. 340-343.

Остальное (54)(57) 1. ШПАКООБРАЗУЮЩАЯ СМЕСЬ, включающая известь и глиноэемсодержащий материал, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью снижения перегрева металла в сталеплавильном агрегате и повышения рафинир ющей способности, она дополнительно содержит отходы производства хлористого алюминия, а в качестве глиноземсодержащего материала - отходы. производства вторичного алюминия, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Отходы производства вторичного алюминия 40-50

Отходы производства хлористого алюминия 5-10

Известь Остальное

2. Смесь по п. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что отходы производства вторичного алюминия имеют следующий состав, мас.%:

Глинозем -55-70

Кремнезем 5-10

Окись кальция 2,3-2,5

Окись магния 2-9

Сумма окиси натрия и калия 0,6-0,9

Алюминий 12-14, 2

Железо 4,2-5,7

Примеси и потери при прокаливании Остальное

Р

3.. Смесь поп. 1, отлич аю щ а я с я тем, что отходы производства хлористого алюминия имеют следующий состав, мас.Ъ:

Глинозем . 33-40

Кремнезем 46-59

Окись магния :.0 2-Ot 3

Сумма окиси натрия и калия 0,6-9

Сумма хлористого натрия и калия 5-10

Окись кальция 1-2

4:ь

Железо 0,7-0,8

Примеси и потери сО при прокаливании CO

1074908

Изобретение относится к черной металлургии, конкретно к составам шлакообразующих смесей для внепечной обработки сталей, и может быть использовано в сталеплавильном производстве для обработки в ковше сталей массового назначения °

Известен соотав (1) шлакообразующей смеси, предназначенной для внепечного рафинирования металла в ковше.

Смесь содержит, мас.Ъг 10

Известь 49"56

Катализатор К-5 40-50

Плавиковый шпат 1-4

При этом катализатор К-5 имеет следующий химический состав, мас.%:

Глинозем 65-70

Кремнезем 15-20

Окись хрома 8-10

Окись магния 0,2-0,4 20

Окись марганца 0,1-0,2

Влага Остальное

Недостатком шлакообразующей смеси является присутствие в ее составе окислов хрома, повышающих вяз- 25 кость шлака, в результате чего рафинирующая способность снижается.

Наиболее близкой по составу и достигаемому эффекту к предлагаемой является шпакообраэующая смесь, со- 30 держащая 60-70% извести и глиноземсодержащий материал, представляЮщий шлак производства алюминия..

Шлак производства алюминия содержит в среднем 60Ъ А1203, остальное окислы Са, Si, Nn, Fe, Mg, Ne, и К Г23.

Недостатком известкой шлакобобраэующей смеси является ее низкая рафинирующая способность. Так, например,.при обработке такой смесью мартеновской стали степень десульфурации металла составляет всего 30%, газы и неметаллические включения из металла удаляются в незначительных количествах, для ее расплавления:в ковше требуются: затраты тепла, что вызывает необходимость перегревать металл в сталеплавильном агрегате перед выпуском.

Целью изобретения является сниже- 50 ние перегрева металла в сталеплавильном агрегате и повышение рафинирую,щей способности.

Указанная цель достигается тем, что шлакообраэующая смесь, включаю- 55 щая известь и глиноэемсодержащий материал, дополнительно содержит отходы производства хлористого алюминия, а в качестве глиноземсодержащего материала — отходы производст- 60 ва вторичного алюминия при следующем соотношении компонентов, мас.Ъ:

Отходы производства вторичного. алюминия 40-5 0

Отходы производства хлористого алюминия 5-10

Известь Остальное

Кроме того, отходы производства вторичного алюминия имеют следующий состав, мас.Ъ:

Глинозем 55-70

Кремне зем 5-10

Окись кальция 2, 3-2,5

Окись магния 2-9

Сумма окиси натрия и калия

Алюминий

Железо

Примеси и потери при прокаливании Остальное

Отходы производства хлористого алюминия имеют следующий состав, мас.Ъ:

Глинозем

0,6-0,9

12-14,2

4,2-5,7

33- 40

46-59

0,2-0,3

Кремнезем

Окись магния

Сумма окиси натрия и калия 0,6-9

Сумма хлористого натрия и калия 5-10

Окись кальция 1-2

Железо 0,7-0,8

Примеси и потери при прокаливании Остальное

Отходы производства вторичного алюминия образуются на предприятиях

"Вторцветмет" при переплаве алюминие-. вого лома. Отличием отходов производства вторичного алюминия от алюминиевого шлака, используемого в известном составе, является присутствие металлического алюминия.

При обработке металла шлакообраэующей смесью в результате экзотермической реакции окисления металлического алюминия, входящего в состав отходов, компенсируются потери тепла на плавление и нагрев составляющих смеси до температуры выпускаемого иэ сталеплавильного агрегата металла. Дополнительный приход тепла алюмотермических реакций способствует более раннему по сравнению с известной смесью формированию в ковше рафинировочного шлака.

Отходы производства хлористого алюминия образуются на предприятиях химической промышленности. Отходы представляют собой цилиндрические брикеты диаметром 30 мм и длиной

50-60 мм. Присутствие в них хлористого алюминия глинозема, окислов и хлоридов щелочных металлов способствует снижению температуры плавления и вязкости образующегося в ковше шлака, обеспечивая улучшение условий рафинирования металла.

Выбор пределов содержания компонентов определен экспериментально (табл. 1}.

1074908

Т а б л и ц а 1

Степень десульфурации стали,%

КоличестВариант шлакообразующей смеси, Ъ

Содержание в обработанной стали, % во плавок

Отходы производства

НВ весть вторично- Хлористого

ro алю- алюминия ,миния !

25-38 51-60

11-15

40-55 40-50

5-10

57-69 30-39

1-4 известный

67-70 Al шлак

30-40 вестного сплавов.шлакообраэующих смесей.

Предлагаемую смесь испытывают в следующих вариантах состава, t:

1 2 3

Отхода производства вторичного алюминия

40 45

Отходы производства хлористого алюминия

10 7

Известь

50 . 48 45

Расход смесей для рафинирования во всех случаях равный и составляет 10 кг/т стали. Смесь вводят в ковш при выпуске металла, начиная с момента наполнения 1/6 и заканчивая на 1/2 высоты сталераэливочного ковша. Пробы металла для определения содержания серы отбирают из печи перед выпуском металла и на разливке после наполнения третьего поддона. Механические (сдаточные)свойства изучают на горячекатанном металле. Результаты исследования приведены в табл. 2.

Наиболее высокие рафинирующие свойства имеет предлагаемая шлакообраэующая смесь (вариант 2), содержащий 40-50% отходов производства вторичного алюминия, 5-10% отходов производства хлористого алюминия и известь. С уменьшением в составе смеси отходов производства вторичного алюминия и хлористого алюминия соответственно ниже 40 и 5ОЪ (вариант 3) снижается,сте- „40 пень десульфурации металла, повышается содержание в металле газов и неметаллических включений. Кроме того, увеличивается перепад температур металла (dt) от момента 45 выпуска до его окончания, что выэы" вает необходимость перегревать металл в сталеплавильном агрегате.

При увеличении содержания отходов производства вторичного и хлористого алюминия соответственно выше 50 и 10% (вариант 1) снижается .десульфурирующая способность шлака.

Известная смесь (вариант 4) имеет более низкие показатели Рафинирующей способности по сравнению с предлагаемой.

Н р и м е р. Опробование осуществляют для сталей, получаемых в

150-тонной мартеновской печи, с использованием предлагаемого и из- 60

15 45 0,0032 0,0030 0,0050

20 54 0,0030 0,0031 0,0047

30 40 0,0040 0,0049 0,0058

40 35 0,0048 0,0055 0,0061

1074908

Таблица 2

=меси

Свойства стали

6, кг/мм 6, кг/ювао d", Ъ

Ч, Е при 20 С ан, кгм/см.

Предлагаемая

48,4

11,2

65,3

42,3

24i3

12,6

51,3

25,6

66,7

45,8

10,8

46,4

62,4

40,4

26,2

Известная

8,02

42,5

20,2

58,5

37,0

Составитель О..Веретенников

Техред Ж.Кастелевич Корректор Г,Решетнтц

Редактор Н.Рогулич

Заказ 462/25 Тираж 540 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä, ул. Проектная, 4

Служебные характеристики металла, обработанного предлагаемой смесью, в результате улучшения процесса ра4инурования, оказываются выше, чем у металла, полученного с обработкой известной смесью.

Экономическая эффективность использования предлагаемой шлакообразуккцей смеси определяется сокращением длительности плавки, повышением

30 качества получаемой стали и составляет 0,88 руб/т обработанной стали.