Шлак для производства стали и сплавов

 

(19)RU(11)1272708(13)C(51)  МПК ⁵    _{C21C7/00, C21C5/52}Статус: по данным на 17.01.2013 - прекратил действиеПошлина: учтена за 18 год с 23.11.2001 по 22.11.2002

(54) ШЛАК ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА СТАЛИ И СПЛАВОВ

Изобретение относится к черной металлургии, конкретно к составам ванадийсодержащих материалов для производства легированных ванадием сталей, чугунов, сплавов. Целью изобретения является повышение извлечения ванадия в товарный ванадиевый шлак, снижение расхода жидкости чугуна и увеличение сквозного извлечения марганца. Это достигается тем, что шлак для производства стали и сплавов, включающий окислы ванадия, железа, кремния, марганца, титана, хрома, кальция и окислы щелочных металлов, дополнительно содержит дисперсный металлический марганец при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Окислы ванадия 12-25
Окислы кремния 12-20
Окислы марганца 16-38
Окислы титана 3-7
Окислы хрома 1-7
Окислы магния 2-14
Окислы кальция 2-16
Окислы щелочных металлов 0,2-1,0
Дисперсный металлический
марганец 0,1-1,5
Окислы железа Остальное
Сущность предложенной композиции заключается не только в различном уровне концентраций окислов марганца (16-38%), щелочных металлов (0,2-1,0% ), но и дополнительном введении в известную композицию дисперсного металлического марганца в количестве 0,1-1,5%. При этом в отличие от известных вариантов, где окислы марганца (до 12%) - балластная примесь, в заявляемом интервале (16-38% ) предлагаемого материала они не только выполняют свою прямую функцию легирующего компонента, но и, что самое важное, способствуют достижению такого интервала вязкости ванадиевого шлака, при котором его потери при отделении от жидкого металла (полупродукта) минимальны. Влияние в этом направлении оказывают и окислы щелочных металлов в предложенных концентрациях. Двоякую роль играет дополнительно введенный в материал дисперсный металлический марганец в количестве 0,1-1,5%. С одной стороны он, входя в состав мельчайших железомарганцевых корольков, повышает скорость и полноту перехода марганца и ванадия в металл при легировании, обеспечивая в шлаке при его проплавлении значительное количество легкоплавких зародышей, с другой - при получении самого материала, стабилизируя в материале концентрации окислов марганца и железа, косвенно способствуют сохранению того оптимального интервала вязкости ванадиевого шлака, при котором достигается максимальное извлечение ванадия. В полупромышленном 0,4-тонном конвертере при продувке кислородом сверху ванадий содержащего чугуна (С 4,2-4,4%; V 0,40-0,44%; Si 0,18-0,22%; Mn 0,24-0,28% ; Ti 0,18-0,24 %; Cr 0,08-0,12%; P 0,04-0,06%; S 0,025-0,037%), имеющего температуру 1280-1300^оС (после слива в конвертер) получали известные составы шлаков и композицию предлагаемого состава. По окончании процесса деванадации, фиксируемом после достижения содержания ванадия в металле менее 0,04% и температуры не выше 1400^оС, получили шлаки, представленные в таблице. Степень извлечения ванадия из чугуна в шлак устанавливали после провески полученного после продувки шлака. Расход жидкого чугуна на 1 т полученного по окончании продувки металла рассчитывали с учетом присаживаемого вместо него стального лома. Полученные шлаки затем использовали при выплавке марганцевистых ванадийсодержащих сталей (сталь Гатфильда) и сплавов с отношением Mn:V = 10-5: 1. Плавки вели в дуговой 0,5-тонной электропечи. При выплавке стали в печь загружали 50-80% отходов этой стали, 5-10% передельного чугуна и 10-40% лома. После полного расплавления ванны, наводки и получения основного шлака в печь присаживали шлак и раскисляли полученный расплав коксиком и порошком FeSi и SiMn. Ванадиевый шлак вводили из расчета введения в металл 0,2% ванадия с учетом 85%-ного усвоения его металла из шлака. Затем металл доводили до требуемого состава и выпускали. При этом часть марганца переходила из шлака в металл, что снижало расход марганцевых сплавов и повышало его извлечение. Заметно снижалось при этом варианте использование ванадиевого шлака и продолжительность легирования и продолжительность плавки в целом. Аналогичный эффект был получен и при выплавке марганцевых (40-60% Mn) ванадийсодержащих (6-8% V) сплавов, полученных углетермическим способом. Основные показатели эффективности при получении ванадиевых шлаков и результаты их применения при выплавке стали и сплавов показывают, что предлагаемая шлаковая композиция эффективна как при получении, так и использовании ее для легирования стали и сплавов.

Формула изобретения

ШЛАК ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА СТАЛИ И СПЛАВОВ, содержащий окислы ванадия, железа, кремния, титана, марганца, хрома, магния, кальция и щелочных металлов, отличающийся тем, что, с целью повышения извлечения ванадия в товарный ванадиевый шлак, снижения расхода жидкого чугуна и увеличения сквозного извлечения марганца, он дополнительно содержит дисперсный металлический марганец при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Окислы ванадия 12 - 25
Окислы кремния 12 - 20
Окислы марганца 16 - 38
Окислы титана 2,5 - 7,0
Окислы хрома 1,1 - 7,0
Окислы магния 2 - 14
Окислы кальция 2 - 16
Окислы щелочных металлов 0,2 - 1,0
Дисперсный металлический марганец 0,1 - 1,5
Окислы железа Остальное

РИСУНКИ

Рисунок 1

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

Дата прекращения действия патента: 23.11.2002

Извещение опубликовано: 10.07.2008        БИ: 19/2008

---