Флюс для передела низкомарганцовистого чугуна в конвертере

 

ФЛЮС ДЛЯ ПЕРЕДЕЛА НИЗКОМАРГАНЦОВИСТОГО ЧУГУНА В КОНВЕРТЕРЕ, содержащий окислы железа, окислы марганца, окись магния и окись кальция, отличающийся тем, что,с целью повышения выхода стали, снижения содержания серы и фосфора в металле и повышения стойкости футеровки, флюс содержит компоненты в следующем соотношении, мас.%: Окислы железа - 10 - 45 Окислы марганца - 5 - 45 Окись магния - 5 - 10 Окись кальция - Остальное

Изобретение относится к черной металлургии, к материалам, используемым при переделе низкомарганцовистых чугунов в конвертере. Известна шлакообразующая смесь для передела низкомарганцовистого чугуна в конвертере, содержащая 5-50% Fe₂O₃, 2-20% MnO, 0,15% MgO, 20-50% CaO, 8-25% SiO₂. Недостатком этой смеси является высокое содержание в ней кремнезема, который снижает основность шлака и термодинамические условия десульфурации и дефосфорации металла при ее использовании в конвертерном процессе. Снижение основности шлака приводит к ускорению разрушения футеровки за счет химического воздействия шлака на огнеупорную футеровку. Наиболее близким к описываемому изобретению по технической сущности и достижению поставленной цели является известный флюс для передела низкомарганцовистого чугуна в конвертере, содержащий окислы железа, окислы марганца, окись магния и окись кальция в виде шлака от производства марганцевых сплавов (25-50%), известь (5-25%) и конвертерный шлак (40-60%). Недостатком этой смеси является повышенное содержание кремнезема. Низкая основность шлака в процессе продувки и конечного шлака резко снижает степень десульфурации и дефосфорации и повышает их содержание в металле, повышает количество образовавшегося конвертерного шлака и угар железа, что приводит к снижению выхода стали, а также снижает стойкость футеровки. Целью изобретения является повышение выхода стали, снижение содержания серы и фосфора в металле и повышение стойкости футеровки. Для достижения поставленной цели флюс для передела низкомарганцовистого чугуна в конвертере, содержащий окислы железа, окислы марганца, окись магния и окись кальция, содержит компоненты в следующем соотношении, мас. Окислы железа 10-45 Окислы марганца 5-45 Окись магния 5-10 Окись кальция Остальное При создании флюса исходили из положения, что он должен быть легкоплавким. Одним из необходимых требований к флюсу является содержание в нем компонентов, способствующих ускорению растворения извести и поддержанию шлакового расплава в жидкоподвижном состоянии. Компонентами, обладающими этими свойствами, являются окислы железа и марганца. Для обеспечения рафинирования металла от вредных примесей флюс должен содержать окись кальция, а для увеличения стойкости футеровки и улучшения шлакообразования окись магния. На основании проведенных исследований влияния состава флюса на его температуру плавления, шлакообразование и рафи- нирующую способность предлагается в данном изобретении флюс при следующем соотношении компонентов, мас. окислы железа 10-45, окислы марганца 5-45, окись магния 5-10, окись кальция остальное. Флюс предложенного состава обладает низкой температурой плавления (910-1450^оС) и обеспечивает высокую рафинирующую способность по отношению к сере и фосфору. При содержании в составе флюса окислов железа менее 10% снижается реакционная способность флюса, а при содержании более 45% резко снижается обессеривающая способность флюса. Повышение содержания окислов марганца до более 45% ухудшает дефосфоpирующую способность флюса. Кроме того, увеличение содержания окислов марганца требует чистые материалы с высоким содержанием окислов марганца, которые дефицитны и дороги. Снижение содержания окислов марганца до менее 5% резко снижает жидкотекучесть конвертерного шлака в период интенсивного обезуглероживания и ухудшает его десульфурирующую и дефосфорирующую способность. Увеличение содержания окиси магния в составе флюса до более 10% резко повышает температуру плавления флюса, снижение же содержания окиси магния до менее 5% не обеспечивает насыщения окиси магния в шлаке и не может привести к повышению стойкости футеровки. Флюс предложенного состава может быть получен в виде шлаковой смеси путем смешивания, например, окалины или шлама конвертерного производства, пыли после очистки отходящих газов доменного производства ферромарганца, извести или известняка, доломита, готовых окислов марганца железа, магния и кальция. Полученную смесь можно окомковать или спекать, например, на аглоленте или на агломашине карусельного типа, работающей под давлением. В последнем случае можно использовать промасленную окалину, запасы которой непрерывно растут из-за невозможности ее использования на аглофабриках при спекании агломерата. Принципиальным отличием предложенного флюса является то, что, утилизируя отходы металлургического производства при получении этого флюса, используя флюс при переделе низкомарганцовистого чугуна, можно значительно улучшить технико-экономические показатели конвертерного передела и исключить негативные явления, присущие данному переделу. Опытные плавки с использованием предложенного флюса при переделе чугуна с содержанием марганца 0,25% проводили в 350-тонных конвертерах. Используемый на опытных плавках флюс приготовляли методом агломерации. В качестве шихты для приготовления флюса использовали известняк с содержанием SiO₂ 1,8% доломит с содержанием SiO₂ 1,0% колошниковую пыль доменного производства и окалину. В качестве топлива применяли каменный уголь. Все компоненты шихты фракции менее 3 мм после предварительного смешения подавали на аглоленту для спекания. Состав полученного флюса регулировали путем изменения доли расходуемых материалов в аглошихте, например для увеличения в составе флюса содержания окислов железа соответственно повышали в аглошихте долю окалины. В табл. 1 приведены технологические параметры и результаты опытных плавок, проведенных с применением предложенного флюса и известной шлакообразующей смеси. Как видно из табл. 1, при использовании в конвертерной плавке предложенного флюса обеспечивается наибольшая основность конечного шлака, что связано с низким содержанием SiO₂ в конечном шлаке. Низкое содержание кремнезема в первичном шлаке на плавках с использованием флюса предложенного состава обуславливает улучшение условий растворения извести и повышение выхода стали. Повышенная основность шлака обеспечивает минимальное содержание серы и фосфора в металле по окончании продувки. В табл. 2 приведены технологические показатели промышленных плавок, проведенных с использованием флюса по предлагаемым вариантам, и текущих плавок по действующей технологии. Предлагаемые варианты составов флюсов приведены в табл. 3. Анализ данных, приведенных в табл. 2, показывает, что использование флюса предложенного состава при переделе низкомарганцовистого чугуна в конвертере позволяет повысить выход стали на 2,6-2,7% повысить степень десульфурации и дефосфорации соответственно на 40 и 5,6-7,9% Кроме того, использование комплексного флюса, содержащего окислы железа, марганца, магния и кальция, позволяет повысить остаточное содержание марганца в металле на повалке и снизить расход кислорода.

Формула изобретения

ФЛЮС ДЛЯ ПЕРЕДЕЛА НИЗКОМАРГАНЦОВИСТОГО ЧУГУНА В КОНВЕРТЕРЕ, содержащий окислы железа, окислы марганца, окись магния и окись кальция, отличающийся тем, что,с целью повышения выхода стали, снижения содержания серы и фосфора в металле и повышения стойкости футеровки, флюс содержит компоненты в следующем соотношении, мас.%: Окислы железа - 10 - 45 Окислы марганца - 5 - 45 Окись магния - 5 - 10
Окись кальция - Остальное

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 36-2000

Извещение опубликовано: 27.12.2000        

---