Шлакообразующая смесь для рафинирования чугуна

 

Изобретение относится к металлургии , в частности к рафинирующей обработке чугуна, и может быть использовано в литейном производстве при получении высокопрочного чугуна с шаровидным графитом. Целью изобретения является повышение десульфурации чугуна и снижение в нем неметаллических включений. Шлакообразующая смесь для рафинирования чугуна содержит , мас.%: известняк 20,0-55,0; .плавиковый шпат 10,0-50,0; силикат - глыбу 2,0-9,5; кальцинированную соду 5,0-15,0; отходы высокоглиноземистых материалов 8,0-20,0 и алюминий 0,5-5,0. Применение шлакообразующей смеси позволяет повысить степень десульфурации чугуна на 4-35% и уменьшить содержание неметаллических включений в чугуне на 5-30%. 2 табл. (Л со о СХ) 05 со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1308631 (50 4 С 21 С 1/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3997349/22 — 02 (22) 25.12.85 (46) 07.05.87. Бюл Ф 17 (71) Ростовский-на-Дону научно-исследовательский институт технологии машиностроения и Производственное объединение "Гомсельмаш" (72) А.А.Луданов, Ю.Л.Перевозкин, И.П.Волчок, P.Н.Адамович, И.С.Писченков и Х.И.Рамазанова (53) 669. 18.046.545.2 (088, 8) (56) Технология и оборудование литейного производства. Экспресс-информация. M.: ВИНИТИ, 1975, Ф 45, с. 16-18.

Авторское свидетельство СССР

Р 1122709, кл. С 21 С 7/02, 1983. (54) ШЛАКООБРАЗУЮЩАЯ СМЕСЬ ДЛЯ РАФИНИРОВАНИЯ ЧУГУНА (57) Изобретение относится к металлургии, в частности к рафинирующей обработке чугуна, и может быть использовано в литейном производстве при получении высокопрочного чугуна с шаровидным графитом. Целью изобретения является повышение десульфурации чугуна и снижение в нем неметаллических включений. Шлакообразующая смесь для рафинирования чугуна содержит, мас.Ж: известняк 20,0-55,0; ,плавиковый шпат 10,0-50,0; силикат— глыбу 2,0-9,5; кальцинированную соду 5,0-15,0; отходы высокоглиноземистых материалов 8,0-20,0 и алюминий 0,5-5,0. Применение шлакообразующей смеси позволяет повысить степень десульфурации чугуна на 4-357 и уменьшить содержание неметаллических включений в чугуне на 5-30Х. 2 табл.

1308631

Изобретение относится к металлургии, в частности к обработке чугуна, и может быть использовано в литейном производстве при получении высокопрочного чугуна с шаровидным графитом. 5

Цель изобретения — повышение десульфурации чугуна и снижение в нем неметаллических включений.

Шлакоодразующая смесь для рафинирования чугуна содержит известняк, плавиковый шпат, силикат-глыбу, кальцинированную соду, отходы высокоглиноземистых материалов и алюминий при следующем соотношении компонентов, мас.7:

20 0=55 0

10,0-50, 0

2,0-9,5

Известняк

Плавиковый шпат

Силикат-глыба

Кальцинированная сода

Отходы высокоглиноэемистых

5 0-15,0

8,0-20,0

0„5-5,0 материалов

Алюминий

Наличие известняка в смеси позволяет осуществить энергичное перемешивание металлической и шлаковой фаз

30 в ковше в период выпуска плавки эа счет реакции разложения СаСо СаО +

+ СО . Выделяющаяся в процессе разложения известняка двуокись углерода обеспечивает барботаж в ковше метал- 35 ла и шлака, а следовательно, и повышение поверхности раздела (контакта) между металлической и шлаковой фазами, что способствует повышению степени внепечной десульфурации. Оксид кальция (СаО) — продукт разложения известняка является компонентом с высокой десульфурирующей способностью.

Кроме того, использование известняка вместо извести снижает себестоимость чугуна за счет исключения затрат на предварительный обжиг известняка для получения СаО.

Силикат-глыба используется в смеси для снижения вязкости шлака, образующегося из шлакообразующей смеси, что улучшает кинетику процесса рафинирования и снижает себестоимость чугуна.

Кальцинированная сода является самостоятельным десульфуратором и в сочетании с остальными компонентами смеси повышает ее рафинирующая способность.

Введение в смесь отходов высокоглиноземистых материалов, представляющих собой в основном (757) оксиды алюминия (отходы высокоглиноземистой футеровки и абразивного производства и т.д.) позволяет повысить ассимилирующую способность шлака к неметаллическим включениям, а следовательно, и степень внепечной десульфурации.

Содержание известняка в смеси менее 207. не обеспечивает высокую степень внепечной десульфурации, а при содержании в смеси более 507 резко снижается температура обрабатываемого чугуна и повышается вязкость шлака, что снижает эффект рафинирования.

Использование кальцинированной соды в смеси в количестве 157 ухудшает санитарно-гигиенические условия плавильного участка из-за загрязнения атмосферы последнего продуктами реакции соды с чугуном. При содержании кальцинированной соды смеси менее

5% заметно снижается степень внепечной десульфурации.

При увеличении содержания в смеси силикат-глыбы более 9,5Х снижается десульфурирующая способность шлака из-за увеличения в нем двуокиси кремния и снижения основности шлака.

Содержание силикат-глыбы в смеси менее 2Х не обеспечивает необходимое снижение вязкости шлака.

Содержание в смеси отходов высокоглиноземистых материалов в количестве 8-207 является оптимальным, при котором достигается минимальное содержание неметаллических включений в чугуне.

При снижении содержания высокоглиноэемистых материалов менее 8Х и более 20Х снижается ассимилирующая способность шлака, образующегося иэ смеси.

Увеличение содержания алюминия в чугуне более 57 приводит к появлению газовых раковин вследствие остаточного алюминия в чугуне, а при производстве высокопрочного чугуна с шаровидным графитом — к десфероидизации последнего. При содержании алюминия менее 05Х не обеспечивается необходимое раскисление шлака.

Оптимальное содержание плавикового шпата в предложенной смеси находится в пределах 10-507.. Снижение его

1308 содержания менее 107 приводит к повышению вязкости шлака, а увеличение более 507 приводит к снижению десульфурирующей способности смеси.

Пример. В литейной лаборато- 5 рии проводят плавки чугуна в индукционной печи. Выплавленный чугун подвергают внепечной обработке известной и предложенной шлакообразующими смесями. Смеси готовят путем механического смешивания компонентов в лабораторных бегунах. Для этой цели смешивают, мас.7: известняк 20; плавиковый шпат 50; кальцинированная сода 15; отходы высокоглиноземис- 15 тых материалов (отходы от набивной футеровки мергеля корундового) 8; алюминий 5; силикат-глыба 2, Приготов ленная смесь используется для рафинирования в количестве 1,27 от массы обрабатываемого чугуна., Аналогичным образом готовят 5 вариантов предложенного состава смеси и один известный, которые представлены в табл. 1. Результаты испытания предложенной и известной смесей представлены в табл. 2.

10,0-50,0

5,0-15,0

2,0-. 9,5

Плавиковый шпат

Кальцинированная сода

Силикат-глыба

Отходы высокоглиноземистых

8,0-20,0

0,5-5,0 материалов

Алюминий

Таблица

Содержание компонентов, мас.Ж, в смеси

Предложенной

Г (E I звестной

2 3 4 5

49,0

Известь

Известняк

Плавиковый шлат

20,0 37,5 55,0 60,0

15,0

55,0 50,0 30,0 10,0 5,0 20,0

Кальцинированная сода

16,0 15,0 10,0 5,0 3,0

1,0 2,0 5,75 9 5 10,0

Силикат-глыба.Отходы высокоглиноэемистых

8,0 14,0 20,0 21,7

7,0 материалов

Силикокальций

Алюминий

18,5

6,0

5,0 2,75 0,5 0,3 12,5

Компоненты шлакообразующей смеси

631 4

Как видно из табл. 2, наибольшей рафинирующей способностью обладают составы шлакообразующей смеси 2-4.

Формула изобретения

Шлакообразующая смесь для рафинирования чугуна, содержащая плавиковый шпат, алюминий, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения десульфурации чугуна и снижения в нем неметаллических включений, она дополнительно содержит известняк, силикат-глыбу, кальцинированную соду и отходы высокоглиноземистых материалов при следующем соотношении компонентов, мас.X:

Известняк 20,0-55,0

1308631

Таблица2

Характеристика Показатели для шлакообразующей смеси

Известнои

1 2 3 4 после рафинирования 0,030 0,019 0,022 0,028 0,037 0,029

Степень внепечной десульфурации, 7 41,1 72,0 65,6 48,9 31,4 47,2

Содержание неметаллических включений,об,X 0,086 0,053 0,067 0,080 0,096 0,064

Редактор А.Козориз

Заказ 1775/22

Тираж 550 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и октрытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул. Проектная, 4

Содержание серы в чугуне,7: до рафинирования

Предложенной

1 I Г

0,051 0,068 0,064 0„059 0,054 0,055

Составитель К.Сорокин

Техред И.Попович Корректор А.Зимокосов