Раскислитель для чугуна
Изобретение относится к металлургии и может быть использовано в литейном производстве. Целью изобретения является повышение степени восстановления желез.а, снижение расхода электроэнергии и раскислителя, повышение рафинирующей способности раскислителя и устранение отбела литых заготовок. Раскислитель для чугуна содержит, мас.%: карбид кремния или его шлам 70-75; известь 3-4; техническая сода 11-15; отходы производства электродов - остальное. Применение раскислителя обеспечивает высокую степень восстановления окислов железа (до 99%), снижает в чугуне содержание серы на 30%, устраняет отбел литья, при этом снижается расход электроэнергии на тонну жидкого металла на 10% и в два раза сокращается расход раскислителя. 1 табл. с 9 сл со сд 00 сх
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК (5D4 2 С 1 00
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4045511/31-02 (22) 28.03.86 (46) 23.11.87. Бюл. № 43 (71) Институт проблем литья AH УССР (72) В.П. Кутузов, Е.В. Герливанов и В.Ф. Ощепков (53) 669.162.683.2(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
¹- 455977, кл. С 21 С 1/08, 1975.
Авторское свидетельство СССР № 697568, кл ° С 21 С 1/08, 1977. (54) РАСКИСЛИТЕЛЬ ДЛЯ ЧУГУНА (57) Изобретение относится к металлургии и может быть использовано в литейном производстве. Целью изобретения является повышение степени вос„„SU„„1353818 А1 становления железа, снижение расхода электроэнергии и раскислителя, повышение рафинирующей способности раскислителя и устранение отбела литых заготовок. Раскислитель для чугуна содержит, мас.X: карбид кремния или его шлам 70-75; известь 3-4; техническая сода 11-15; отходы производства электродов — остальное. Применение раскислителя обеспечивает высокую степень восстановления окислов железа (до 997), снижает в чугуне содержание серы на ЗОХ, устраняет отбел литья, при этом снижается расход электроэнергии на тонну жидкого металла на 10Х и в два раза сокращает9 ся расход раскислителя. 1 табл.
1353818
2(SiC)+3(FeO)=2(Si0)+ (Fe> C)+ (CO) (1)
2 (SiO)+ EFe) =(SiO, )+Г FeS i j
3(Б1С)+6(ГеО)=2 (Я10г )+ (Fе С)+ (РеБ13 +2 (Fe)+2)CO) участвующих в образовании химических связей с восстановлением.
3а счет снижения вязкости шлаков
При этом кремнезем переходит в шлаковую фазу, а соединения железа с углеродом и кремнием — в металл.
Указанное количество карбида. кремния или его шлама достаточно для пол- ЗО ного восстановления окислов железа, образующихся при расплавлении металлической шихты. Уменьшение содержания карбида кремния или его шлама в раскислителе менее 70 мас.Е увеличивает общий расход раскислителя. Одновременно возрастает масса шлака и увеличивается расход электроэнергии на его расплавление. Увеличение карбида кремния или его шлама выше реко- 4п мендуемых пределов приводит к повыше) нию вязкости шлаков, затрудняет восстановление железа, увеличивает время восстановления его из шлаков и расход электроэнергии.
Добавка Na Na>CO>+FeS=Na>S+FeO+CO>, Na CO> +Mn S=Na> S+MnO+COq . (2) (3) Указанные пределы по содержанию технической соды (11-157) обеспечивают низкую вязкость шлаков, высокую степень восстановления железа из шлака, удаление из жидкого чугуна серы. При увеличении количества технической соды выше рекомендуемых пределов вязкость шлаков остается на достигнутом уровне, однако расход ее возрастает. При этом ухудшаются показатели степени восстановления железа за счет снижения содержания карбида кремния. Уменьшение количества технической соды (Na>CO>) ниже рекомендуемых пределов ухудшает показатели шлаков по вязкости и обессеривающей способности, Более высокая вязкость шлаков способствует снижению степени восстановления железа и увеличению расхода электроэнергии. Изобретение относится к металлур- Карбид кремния или гни и может быть использовано в литей- его шлам 70-75 ком .производстве. Известь 3-4 Целью изобретения является повыше-, Техническая сода 11-15 ,) ние степени восстановления железа, Отходы производснижение расхода электроэнергии и рас- ства электродов остальное кислителя, повышение рафинирующей Действие раскислителя основано на 1 способности раскислителя и устране- активном течении процесса восстановние отбела литых заготовок. )p ления окислов железа, присутствующих Раскислитель для чугуна, содержит в шлаках, карбидом кремния. карбид кремния или его шлам, известь,, Взаимодействие карбида кремния с техническую соду и отходы производст- закисью железа происходит по следуюва электродов при следующем соотноше- щей суммарной многоступенчатой реакнии компонентов, мас,X: lб ции: SiC+3(FeO)=3 (Ге j+(SiO, )+ (COj 1353818 В кислых шлаках реакции перехода серы могут идти в обратном направлении из шлака в металл: (4) Na>S+SiO, +FeO=Na>SiO>+FeS; Na S+SiO>+Mn0=Na SiO>+MnS, (5) Для предотвращения. этого в состав раскислителя введены отходы производства электродов. В присутствии углерода, действующего как раскислитель, протекают следующие первичные реакции: 15 (6) Na C0 +FeS+C=Na S+Fe+C0+CO), Na CO +Ип$+С=Иа С+Мп+СО+СО . 3 (7) Восстановленное железо и марганец переходят в металл. В результате вторичной реакции сера выделяется в виде газа. Na Уменьшение количества отходов производства электродов ниже рекомендуемых пределов не обеспечивает повышения степени восстановления железа из 35 осаждается в шламоотстойниках при обработке слабым раствором соляной кислоты измельченного карбида кремния (карборунда). Эта операция проводится с целью удаления примесей, снижающих качество карбида кремния как абразивного материала. шлака и удаления серы, повьппается также угар углерода из металла за счет повьппения расхода на восстановление окислов шлака. Увеличение коли- 40 чества отходов производства электродов вьппе рекомендуемых пределов нецелесообразно вследствие повышения его расхода, повьппения вязкости шлаков и замедления процессов восстанов- 45 ления окислов железа и растворения углерода и кремния. Шлам карбида кремния (ТУ-2-036715-77) — мелкодисперсный карборунд (фракция 0,01-0,5 мм) с примесями 50 А1 0, FeO, SiO g и др. элементов Формула изобретения Раскислитель чугуна, содержащий карбид кремния или его шлам и известь, отличающийся тем, что, с целью повышения степени восстановления железа, снижения расхода электроэнергии и раскислителя, повышения рафинирующей способности раскислителя и устранения отбела литых заготовок, он дополнительно содержит техническую соду и отходы производства электродов при следующем соотношении компонентов, мас.7.: Карбид кремния или его шлам 70-75 Известь 3-4 Техническая сода 11-15 Отходы производства электродов Остальное Химический состав шлама карбида кремния, мас. 7: SiC 80-85; AL 03 СаО О, 2-0, 3. Отходы производства электродов (или стружка графитовая) — ТУ 01-17-68. Химический состав, мас. : С 92»8> Si 0,03; S 0,19; эола 2,3; летучие вещества 2,9; фракционный состав находится в пределах 0,1-3,0 мм. Сода техническая — ТУ 5100-85Е. Известь — ГОСТ 9179-77. П р и и е р. Раскисление чугуна состава С 3,5-3,77., Si 1,7-1,97. и Мп 0,4-0,6Х производят в дуговой электропечи ДС-0,5 при 1400-1460 С. Раскислитель загружают в печь после расплавления металлической шихты. Количество загружаемого в печь раскислителя 1,2-1,57 от веса металлической ванны. При достижении темпео ратуры металла 1400 С производят скачивание шлака и отбор проб металла и шлака на химический анализ. Для сравнения полученных результатов в экспериментах используют известный раскислитель. Результаты экспериментов приведены в таблице. Предложенный раскислитель обеспечивает более высокую степень восстановления окислов железа (до 997), снижает в чугуне содержание серы в среднем на ЗОХ, устраняет отбел литья, при этом снижается расход электроэнергии на тонну жидкого металла в среднем на 10Х, в два раза сокращается расход раскислителя. 1353818 л Ф о I4 N с4 1-е Л о е Ц хо 5 1 о cd Ф <Ю 1 о, ц Е Е В С> л С \ л л Ж о С.Р cd <ЧУ ок 3 о 5ж 1 ж 1:( о Х о ф Р cd ! О о Со 5! о л (м х Гч 9 Э Ц о v х ж Ф Ц о х I й Ф 2 а Q! I 14 ° Ж &, "о ° о 4 Ц РВ й I ф ,о л 07 <б Й Х Р I o 14 е о 1 g4 6> & о о л со ао 1 1 I I ш л о r л 1 1 1 I 1 I о. о о о л Ф о о о 00 Л И и о о о o co M СЧ С 1 СЧ СЧ о сч о ч ° л л л а о о о Ch О1 О1 Ch СЬ М Ф I сч о о 1 ° % Ч \ ! 1 I 1 1, 1 1 11 1 л 1 С Ъ <" \ СМ О о сч а сл о r» л л о С> 1 (7 I а Ф Ж 3 I
