Флюс для разжижения шлака

 

ФЛЮС ДЛЯ РАЗЖИЖЕНИЯ ШЛАКА, содержап5ий фтористый кальций, окись магния, кремнезем, глинозем, окись натрия, серу, углекислый кальций, отличающийся тем, что, с целью повьпаеиия разжижающей способности и увеличения рафинирующих свойств шлака, он дополнительно содержит окись калия и окись титана. при следующем соотнощении компонентов , мае. %: Фтористый каль4-25 ций 3-12 Окись магния 2-10 Кремнезем 2-6 Глинозем 0,5-6,0 Окись натрия г 0,5-6,0 Окись калия 0,05-3,00 Окись титана сл 0,01-0,20 Сера Углекислый Остальное кальций

СОЮЗ СОВЕТСНИХ вин

РЕСПУБЛИК

ШР Ol) А

Зад) С 21 С 5/54

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПЪ1Й

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

4-25

3-1 2

2-10

2-6

0 5-6,0

0,5-6,0

0,05-3,00

0,01-0,20

Остальное (21) 3603272/22-02 (22) 16.04.83 (46) 23.08.84. Бюл. 11 31 (72) И.П. Басаев, В.Н. Ким, Е.А.Огурцов, Б.Г.Пластинки, E.М.Гудалина, А.И. Багрий, В.А. Куличенко, А.М.Анохин, В.И.Максимов и А.В. Ковалев (71) Химико-металлургический институт АН Казахской ССР (53) 669. 168(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 355234, кл. С 21 С 5/52, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР

11 487946, кл. С 21 С 5/54, 1976.

3. Авторское свидетельство СССР по заявке У 3421654/02, кл.С 21 С 5/54>

1982. (54)(57) ФЛЮС ДЛЯ РАЗЖИЖЕНИЯ ШЛАКА, содержащий фтористый кальций, окись магния, кремнезем, глинозем, окись натрия, серу, углекислый кальций, отличающийся тем, что, с целью повышения разжижающей способности и увеличения рафинирующих свойств шлака, он дополнительно содержит окись калия и окись титана, при следующем соотношении компонентов., мас. 7:

Фтористый кальций

Окись магния

Кремнезем

Глинозем

Окись натрия

Окись калия

Окись титана

Сера

Углекислый кальций

1 110944

Изобретение относится к металлур -. гии черных металлов, в частности к флюсовым шлаковым добавкам при производстве стали.

Известен флюс (1Т для разжижения сталеплавильных шлаков, содержащий, мас. Х:

Фтористый кальций

Окись

5-20

2-10

2-8

1-4

1-6

0,01-0,20 магния

Кремнезем

Глинозем

Окись натрия

Сера

Углекислый кальций

20-40

1-8

2-30

До 5

Глинозем

Кремнезем

Окись кальция

Окись магния

Фтористый кальций

Основа

Остальное

15-40

10-30

5-19

Фтористый кальций

Окись

0,5-6,0

4-25

0,5-10,0

0,01-1,00

3-1 2

2-10

2-6 магния

Кремнезем

Глинозем

Окись

Остальное

0,5-6,0

0 5-6,0

0 05-3,00

0,01-0,20 натрия

Окись калия

Окись титана

Сера

Углекислый кальций

Остальное

Некоторое увеличение по сравнению с известным содержания фтористого кальция (до 25 мас. 7 по верхнему пределу) способствует увеличению раэжижающих свойств флюса. Более высокое (сверх 25 мас.7.) количество фтористого кальция (CaF,) во флюсе обеспечивает очень быстрое, но кратковременное разжижающее действие в связи с быстрым удалением иэ расплава газообразных соединений фтора, Недостатком этого флюса является высокое содержание фтористого кальция (по верхнему пределу 72 мас. 7), что приближает его по свойствам к плавиковому шпату с присущей последнему 2О токсичностью, а также высокое содержание глинозема (по верхнему преде-лу 40 мас. 7), что существенно повышает температуру плавления флюса.

Известен также флюс L2 3 для разжижения шлака, содержащий, мас. Ж:

Фтористый кальций

Двуокись кремния

Глинозем

Окись магния

Окись железа

Сера

Углекислый кальций

Недостатком этого флюса является высокое содержание двуокиси кремния и серы, что затрудняет условия десульфорации и дефосфорации стали, особенно при переделе фосфористых (ГР1> О, 77) чугунов. Кроме того, повь ,шение количества кремнезема в шлаке вызывает опасность разъедания футеровки конвертора и обусьпавливает не- о обходимость длительных присадок извести и разжижающих материалов. Все это приводит к увеличению количества шлака s конверторе, а следовательно, к повышению потерь железа со шлаком и снижению выхода годного металла.

Наиболее близким к предлагаемому по составу и достигаемому эффекту является флюс Е33 для разжижения шлака, содержащий в своем составе следующие компоненты, мас. 7:

Недостатком известного флюса является его невысокая раэжижающая способность, не обеспечивающая необходимых рафинирующих свойств шлака, а следовательно, и высокой степени рафинирования металла от вредных примесей.

Цель изобретения — повьппение раэжижающей способности и увеличение рафинирующих свойств шлака.

Цель достигается тем, что флюс для разжижения шлака, содержащий фтористый кальций, окись магния, кремнезем, глинозем, окись натрия, серу и углекислый кальций, дополнительно содержит окись калия и окись титана при следующем соотношении компонентов, мас. 7:

1109444 большое количество которых приводит к загрязнению атмосферы цеха ядовитыми фтористыми соединениями. Снижение количества CaF, ниже 4 мас. Ж является нецелесообразным, поскольку 5 не обеспечивается достаточная жидкоподвижность шлака при использовании такого флюса.

Наличие во флюсе окиси магния в несколько больших количествах по сравнению с известным является весьма желательным, поскольку это способствует наведению высокоосновного шлака и благоприятно сказывается на повышение стойкости футеровки конвертора. 15

Меньшее количество окиси магния почти не предохраняет футеровку от разъедания, а повышение окиси магния вьппе

12 мас. 7 обуславливает загущение шлака.

Ф

Нижнее содержание двуокиси кремния обеспечивает легкоплавкость многокомпонентной смеси и не препятствует наведению основного шлака с высокими рафинировочньвии свойствами. Повышение количества кремнезема выше

10 мас. X обуславливает необходимость дополнительных присадок извести для сохранения основности шлака и создает опасность разъедания футеровки. ЗО

Нижнее содержание глинозема обеспечивает снижение температуры плавления флюса и более раннее участие его в формировании активного шлака. При содержании окиси алюминия выше 6 мас. Ж, Ç5 повышается температура плавления флюса и замедляется начало его взаимодействия со шлаком.

Введение в состав флюса окислов 40 щелочных металлов натрия и калия по

0,5-6 мас. Ж каждого значительно повышает разжижающие свойства флюса, причем при содержании их в количествах менее 0,5 мас. X практически незаметно влияние на температуру плавления флюса и его разжижающих свойств.

Повышение их содержания выше 6Ж нецелесообразно, поскольку присадка флюса такого состава вызывает технологические затруднения, связанные с обильным вспениванием шлака.

Добавка в состав флюса окиси титана в количестве 0 05-3 мас. X дополнительно увеличивает его разжижающую способность и на более ранней стадии плавки обеспечивает формирование жидкоподвижного активного шлака. Указанные пределы являются оптимальными.

Повышение содержания окиси титана выше 3 мас. X нежелательно в связи с обильным вспениванием шлака и удорожанием стоимости флюса.

Содержание серы в флюсе (0,010,2 мас. X) обусловлено относительно невысоким содержанием ее в применяемых материалах.

Углекислый кальций является ведущим компонентом флюса и в зависимости от содержания других компонентов его количество составляет по нижне.му пределу 31,8 мас. Ж, по верхнему87,94 мас. X. Укаэанные пределы являются оптимальными и обеспечивают необходимые основность и жидкоподвижность шлака и его рафинирующие свойства. Увеличение количества углекислого калия СаСО выше верхнего со-, держания приводит к образованию гус" тых шлаков, требующих дополнительной присадки раэжижающих материалов.

Применение в составе флюса дополнительно окислов калия и титана способствует повышению ассимиляции шлаком присаживаемой в эавалку извести и получению необходимой основности, что позволяет снизить нижний предел содержания в флюсе углекислого кальция до 31,8 мас. X. Однако снижение количества СаСО, менее 31,8мас.X не обеспечивает необходимой основности шлака, что приводит к необходимости присадки дополнительных количеств извести.

Основой предлагаемого флюса является дешевая и недефицитная флюоритовая руда, к которой в необходимых количествах можно добав-:, лять окись магния в виде магнеэитового порошка или боя магнеэитовых огнеупорных кирпичей, окись натрия в виде соды или других содержащих окись натрия материалов (бой натриевого стекла красный шлам и др.) окись калия в виде красного шлама или содержащих окись калия минералов (нефелин, алунит, лейцит, серицит и др.) и окись титана в виде бедных титановых руд или отходов титанового производства.

Опробование предлагаемого флюса осуществляют в кислородном конверторе при переделе фосфористых лисаковских чугунов, содержащих, мас. X: кремний 0,7-1,0; марганец 0,6-0,9; фосфор 0,7-1,0; сера 0,035-0,050.

Составы предлагаемого флюса приведены в табл. l.

1109444

Таблица, Флюс

Содержание компонентов, мас. Ж т

S CaCO

MgO 810 А1,0, Na20 К,О TlO

СаР

5 ° 20 950 2 75 1 70 5 85 050 005 002443

10э85 5э05 4э45 4 10 3.65 Ое65 Оэ15 Оэ01 71 э09

20,40 2,50 7,20 2,30 1,05 4,50 2,50 0,12 59,43

0,07 57,23

25,00 1,00 9,00 0,50 0,50 3,70 3,00

4 00 12 00 1 00 5 00 6 00 б 00 1 40 0 20 64 40

0 5 0,5 0 05

0101 87 94

4,0 3,0 2,0 2,0

25,0 12рО 1010 бю,О 6ь0 6вО 3в,0

0 2 31 8 жание вредных примесей, 7 г е на повалке на в

LSl

° 1 Известный

5,6 0,85 0,038 0,106 0,036 0,020 0,018 97,6 52,6

5,6 Ою87 0 03б Оэ064 Оз030 Ов015 Оэ015 98э3 58 3

Для сопоставления готовят флюс известного состава, содержащий, мас.%:

СаР 15,4X; MgO 6,7; SiO, 4,8; А1,0, 3,2; йа,О 3,9; Б 0,2; СаСО, 66,8Е. 35

Для сравнения используют результа-ты 30 плавок, проведенных в тот же период на параллельном конвертере при продувке аналогичного по составу чугуна и с использова- 40 нием в качестве базового объекта плавикового шпата для разжижения шлака.

Присадку флюсов производят сразу после завалки в конвертор извести в первый период продувки плавки на

2-3-й и 7-8-й минутах из расчета введения 3,3-10 кг флюса на 1 т металлической садки, предпочтительно давать

5-6 кг/t металлической садки. Вторичную присадку флюса при недостаточной жидкоподвижности шлака производят в конце продувки.

Полученные результаты по испытанию флюсов приведены в табл, 2.

Таблица 2

1109444

Продолжение табл. 2,6 0 85 0048 0060 0034 0 024 0018 984 62 5

5,6 0,88 0,042 0,066 0,032 0,015 0,016 98,3 61,9

5,6 0,91 0,046 0,072 0,028 0,17 0,017 98,1 63,0

5 6 0,88 0,049 0,070 0,030 0 015 0 018 98,3 63,3

5,6 0,77 0,037 0,062 0,030 0,017 0,017 97,8 54,05

5,6 0,84 0,039 0,069 0,032 0,016 0,018 98,1 53,8

Использование предлагаемого флюса обеспечивает наведение активного жидкоподвижного шлака в первый момент после присадки, что значительно

30 активизирует протекание рафинировочных процессов. Если при испытании известного флюса снижение серы в период от расплавления до повалки конвертора составляет лишь 5,2 отн. 7., то на плавках с использованием предлага,емого флюса содержание серы в этот же период 16,7-39,1 отн. X.

Продолжение табл. 3

Флюс

„р, отн. 7. aS, отн. Ж

92,5

23,8

92,1

39,1

92,0

38,8

91,9

18,9

91,8

17,9

Таблица 3

a p, отн. 7 a S отн. 7

Флюс

Известный 87,5

5 2

92,4

16,7

29,2

92,9

В степени удаления фосфора в пери-40 од ведения плавки от расплавления до повалки при использовании предлагаемого флюса также получены лучшие результаты, чем на сравнительных плавках с применением известного флю- 45 са. Это видно иэ представленных в табл.3 результатов.

Введение в состав предлагаемого флюса дополнительно окиси калия и окиси титана увеличивает его разжижающую способность и на более ранней стадии плавки обеспечивает формирование жидкоподвижного активного шлака с высокими рафинирующими свойствами, что в конечном итоге повышает качества выплавляемой стали. Отмечен. ные свойства флюса особенно важны при использовании его для передела высокофосфористых чугунов.

Опробование предлагаемого флюса в промышленных условиях показало, что не учитывая даже повышение качества опытного металла, может быть обеспечен экономический эффект поряд, ка 0,1 руб./т обработанной стали.