Смесь для обработки жидкого металла

 

Изобретение относится к металлургии , в частности к составам смесей , используемых для рафинирования металла в ковше, и предназначено для производства рельсовой стали. Целью изобретения является повьпиение обессеривающей и ассимилирующей способности смеси, уменьшение пылевыделений в атмосферу цеха и повышение контактно-усталостной выносливости проката. Смесь для обработки жидкого металла содержит, мас.%: конвертерный шлак 70-85; сплав ферросиликомарганецалюминий 8-15; доломитизированная известь 7-15. Применение смеси позволяет повысить степень обессеривания стали на 10-20%, уменьшить длину строчек оксидов в стали в 3-5 раз, повысить контактно-усталостную выносливость стали на 900-1100 И/мм и снизить пылевыделение на 24-26 мг/м. 4 табл. € сл со го ел

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1325090 А 1 (5)) 4 G 21 С 7/076

@re.„

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, ";"

I

7

Л у

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 3996790/22-02 (22) 25.12,85 (46) 23.07.87. Бюл. У 27 (71) Украинский научно-исследовательский институт металлов (72) В.А.Плохих, Ю.Ф.Радько, В.М.Тарасов, M.Ñ.Ãoðäèåíêo, О.В.Носоченко, И.Н.Симонов, В.А.Паляничка, В.Н.Новиков, А.А.Коротков, Е.Я.Рудчук, Н.Т.Висторовский и И.Г.Волков (53) 669.)8.046(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 4 1531 2, кл. С 21 С 7/00, 1976.

Авторское свидетельство СССР

У 55854), кл. С 2) С 5/54, )975. (54) СМЕСЬ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ЖИДКОГО МЕТАЛЛА (57) Изобретение относится к металлургии, в частности к составам смесей, используемых дпя рафинирования металла в ковше, и предназначено для производства рельсовой стали. Целью изобретения является повышение обессеривающей и ассимилирующей способности смеси, уменьшение пылевыделений в атмосферу цеха и повышение контактно-усталостной выносливости проката.

Смесь для обработки жидкого металла содержит, мас.7: конвертерный шлак

70-85; сплав ферросиликомарганецалюминий 8-15; доломитизированная известь 7-15. Применение смеси позволяет повысить степень обессеривания стали на )0-207, уменьшить длину строчек оксидов в стали в 3-5 раз, повысить контактно-усталостную выносливость стали на 900-1)00 H/Mì и

2 снизить пылевыделение на 24-26 мг/м .

4 табл.

1325090

Изобретение относится к металлургии, в частности к составам смесей, используемых для рафинирования металла в ковше и предназначено для производства рельсовой стали. 5

Целью изобретения является повышение обессеривающей и ассимилирующей способности смеси, уменьшение пылевыделений в атмосферу цеха и повышение контактно-усталостной выносливости проката.

Смесь для обработки жидкого металла содержит конвертерный шлак, сплав ферросиликомарганецалюминий и доломитизированную известь при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Конвертерный шлак 70-85

Сплав ферросиликомарганецалюминий 8-15

Доломитизирован- 20 ная известь 7-15

Конвертерный шлак является одновременно окислителем и флюсующим материалом. В смеси применяется шлак следующего состава, мас.%:

Окислы кремния 10-21

Окислы кальция 40-60

Окислы железа 13-30

Окислы марганца 5-10

Окислы магния 0,5-5

Окислы алюминия 0,4-1,5

Основность конвертерного шлака 2,53,5. Содержание вредньгх примесей в шлаке не должно превышать: серы 0,15%, пятиокиси фосфора 0,6%. 35

В смеси применяют доломитизированнучо известь для сталеплавильного производства.

Химический состав доломитизированной извести приведен в табл.1. 40

Доломитизированная известь, обладая высокой реакционной способностью обуславливает значительное удаление серы из металла как за счет реакции на поверхности кусков, так и за счет 45 быстрого формирования активного шлака.

Окись магния в извести в указанном количестве является дополнительным десульфуратором и, кроме того, способст- 50 вует снижению вязкости образующегося шлака, что улучшает обессеривающее действие смеси. Играя роль разжижителя шлака, окись магния в значительной степени заменяет плавиковый шпат, 55 способствуя снлгжению вр дньгх пылевыделений в атмосферу и улучшая тем самым санитарные условия труда.

В смеси применяют ферросиликомарганецалюминий.

Химический состав которого г|риведен в табл.2.

При вводе сплава ферросиликомарганецалюминия в результате окисления его компонентов образуются легкоплавкие комплексы, способствующие интенсивному растворению извести и,формированию активного жидкоподвижного шпака, обладающего высокой ассимилирующей способностью в отношении неметаллических включений, особенно алюминатов, присутствие которых особенно нежелательно в рельсовой стали. Содержащиеся в рельсовой стали алюминаты при прокатке раскатываются в строчки, в значительной степени определяющие контактно-усталостную выносливость рельсов. Уменьшение количества алюминатов в стали и снижение длины их строчек в рельсах способствует,повышению контактно-усталостной выносливости рельсов и увеличению срока их службы. Вносимый сплавом алюминий, восстанавливая содержащиеся в попавшем в ковш с печным шлаком окислы железа, нейтрализует отрицательное .влияние их на обессеривание металла.

Выбор граничных параметров обусловлен тем, что при содержании конвертерного шлака в смеси менее 70% реакция десульфурации металла ухудшается, а при концентрации более 85% замедляется горение смеси и ухудшается рафинирующая способность смеси.

Содержание доломитизированной извести менее 7% недостаточно для обеспечения требуемых физико-химических свойств формируемого шлака, так как уменьшается основность получаемого ш ака, понижается вязкость, а следовательно, и его десульфурирующая способность.

С увеличением содержания доломитизированной извести более 15% повышается основность шлака, но при этом увеличивается вязкость, снижается скорость шлакообразования и, соответственно, скорость десульфурации, снижается активность смеси, что приводит к ухудшению ее рафинирующих свойств.

При содержании в смеси ферросиликомарганецалюминия менее 8% не обеспечивается достаточная скорость формирования шлака, а при содержании более 15% увеличивается угар ферроспла1325090 ва, а также уменьшаегся скорость растворения его в стали.

Смесь используют при продувке стали аргоном посредством загрузки ее в количестве 3-10 кг/т в ковш до продувки.

Для определения обессеривающей и ассимилирующей способности смеси, концентрации пыли в во духе и контактно-усталостной выносливости про- 10 ката были приготовлены пять составов смесей с граничными, оптимальными соотношениями всех ингредиентов, а также выходящими за граничные.

Для обеспечения сопоставительного анализа была также приготовлена смесь с известным оптимальным соотношением ингредиентов.

Состав предложенной смеси для обработки жидкого металла и известной 20 смеси приведены в табл.3.

Предварительно был проведен помол компонентов смесей. Каждая смесь приготовлена путем смешивания в коробе всех ее составляющих материалов, потом расфасована в бумажные мешки иэ расче га 6,5 кг/т стали.

Рельсовую сталь выплавляют в электродуговой печи емкостью 700 кг, разливают в пятидесятикилограммовые ков- 30 ши, на дно которых помещаются смеси.

Металл разливают в слитки массой 50 кг, которые затем прокатывают на заготовки ф 50.

Данные о результатах испытания 35 смесей: степени обессеривания металла, длине строчек оксидов в готовом прокате, контактно-усталостной выносливости проката, а также концентрации пыли в воздухе на рабочем месте <0 подручного сталевара представлены в табл.4.

Как показали данные проведенных испытаний, при использовании предложенной смеси (состав 2-4) степень 45 обессеривания металла составляет 4050X., длины строчек оксидов 1-2 мм, Фор мул аизобретени я

Смесь для обработки жидкого металла, содержащая конвертерный шлак, отличающаяся тем, что, с целью повьш ения обессеривающей и ассимилирующей способности смеси, уменьшения пылевыделений в атмосферу цеха и повышения контактно-усталостной выносливости проката, она дополнительно содержит сплав ферросиликомарганецалюминий и доломитизированную известь при следующем соотношении компонентов, мас.7:

Конвертерный

70-85 шлак

Сплав ферросиликомарганецалюминий

Доломитизированная известь

8 — 15

7-15 кс нтактH() — óñ Tëëîñòíàÿ выносливость проката 3900-4100 Н/мм, концентрация пыли в воздухе на рабочем месте

3 подручного сталевара 4-6 кг/м и содержание в ней фосфоридов 0,01

0,02 мг/м

Согласно данным проведенных испытаний предложенная смесь в сравнении с известной обладает следующими преимуществами: повышается степень обессеривания стали на 10-207 (с 30 до

40-507.); уменьшается длина строчек ок. сидов в стали 6-7 мм с 7-9 до 1-2 мм); повьшгается контактно-усталостная выносливость проката на 900-1100 Н/мм (с 3000 до 3900-4100 Н/мм ); снижается пылевыделение (концентрация пыли при обработке смесью уменьшается на

24-26 мг/м — с 30 до 4-6 мг/м З), фторидов на 0,68-0,69 мг/м — с 0,7 до

0,01-0,02 мг/м ; более высокая кон3. тактно- усталостная выносливость проката полученного обработкой предложенной смесью обуславливает более высокую эксплуатационную стойкость рельсов (на 10 †1).

1325090

Таблица 1

Содержание, мас ° Х

Сорт

М@0, не более не более

CaO+MgO, не менее п.п.п. не более

0,06

0,06

Таблица2

Содержание, мас.Х

Марка

Алюминий

Кремний Марганец, не менее

2-5

2-5

Таблица 3

65Х-ный ферросилиций,Х

ДоломиСостав смеси тизированная известь, 16

68

15

78

87

Известный

ИСД-1 92

ИСД-2 90

ФС18МпАЭ

ФС15МпАЗ

Конвертерный шлак,Х

17-19,9

14-16, 9

Сплав ферросиликомарганецалюминия,Х

Плавиковый шпат, Х

1 о

Ш х

1 м д Z

И с»

Z х с»! с»4

o o o

o o o с4 с4

o o л

» Ю

o o o

1 х о

О О с 4

О) о О м д

uох

1С

О

Ю л м

Ю

Cl

О

o o Ю

o o o

Ch Ф Cl м м

al o х с( а о

Е» Х о о х х х р о

lIl х а, 1

Ql о о

Ql

lO о

1 I

1 Х )Д

1 )ц д

1 сб IQ о

1 1

) и х о а

1» а о

1 о л о I

I а

Ql

Я

1С

)х х х х

Z со л 1 ц о

K а

t( о и

Хо

О аz

)- — — ——

I I а х

Ql д

ID x х а

О Ql

X

Z

Ш г и о (7

1»

Ы с!

Е» х о

Ы о х о

Ф

Е о д си цх х

O. cd о х

1Е Ql

С! Ф .й ) ц о а в

Ql а

I cc Ql

1 Е- И

d!

Е» о х и о и х

О O д

Х 1: СС

) — —— о к

z а > охх ц с ) х

O Х cd

I Г Х

I л о сч сч л Ch

I 1 1 1 1 л )л ю л

О О О О О Cl с)) ) с4 м

1 1 I 1

I I 1 1 1 аО О сс л 00 о л л co ao л

1 )Я сЧ м D Л Ql д

m x

Cd Е»

Ж о