Сорбент для рафинирования железоуглеродистых расплавов
Изобретение относится к черной металлургии , в частности к процессам рафинирования железоуглеродистых расплавов путем фильтрации их через сорбент при внепечной обработке и разливке. Цель изобретения - повышение рафинирующей способности сорбента в отношении меди. Сорбент содержит один или несколько оксидов или бескислородных соединений металлов , а также дополнительно оксид цинка в виде цинксодержащей шпинели при следующем соотношении компонентов, мас.%: оксид цинка 10-45; оксиды или бескислородные соединения металлов из ряда Al, Tl, Mg, РЗМ, Zr, В - остальное. 1 табл.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (51)5 С 22 В 9/00
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ (21) 4634678/02 (22) 09,01.89 (46) 30,11,91. Бюл. N 44
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (71) Днепропетровский металлургический ! институт (72) И,Н.Зигало, В.И.Баптизманский, Ю.Ф,Костыря, Ю.Н.Грищенко, IQ,А.Павленко, Е.Х.Шахпазов, Ю.Ф.Вяткин, А.Г.Величко, M.Ã.Òèõîíîâñêèé, В,А.Чернов и
В.В.Пичугин (53) 669.182.7 (088,8) (56) Курдюмов А.В, и др, Флюсовая обработка и фильтрование алюминиевых расплавов, М.; Металлургия, 1980, с, 173 — 174.
Заявка Японии М 58 — 207318, кл, С 21 С 7/00, 1982, Изобретение относится к черной металлургии, в частности к процессам рафинирования железоуглеродистых расплавов путем фильтрации их через сорбент при внепечной обработке и разливке.
Целью изобретения является повыше-. ние рафинирующей способности сорбента в отношении меди.
Пример 1. Изготовление сорбента.
Синтез цинксодержащей шпинели и получение из него огнеупоров (брикетов, фильтров с направленной пористостью дробленных гранул и порошков) производили следующим образом. Использовали оксид цинка, содержащий 99,84 2пО, влажностью 0,16, удельным весом
5,568 г/см и крупностью 0,0056 мм и глинозем марки ЧДА, а также технический глинозем, Смешение компонентов производили мокрым способом с последующей фильтра„„Ы2 ÄÄ 1694672 А1 (54) СОРБЕНТ ДЛЯ РАФИНИРОВАНИЯ
ЖЕЛ Е 3ОУГЛ Е РОД ИСТЫХ РАСПЛАВ О В (57) Изобретение относится к черной металлургии, в частности к процессам рафинирования железоуглеродистых расплавов путем фильтрации их через сорбент при внепечной обработке и разливке, Цель изобретения — повышение рафинирующей .способности сорбента в отношении меди.
Сорбент содержит один или несколько оксидов или бескислородных соединений металлов, а также дополнительно оксид цинка в виде цинксодержащей шпинели при следующем соотношении компонентов, мас. : оксид цинка 10-45; оксиды или бескислородные соединения металлов иэ ряда AI, TI, Mg, РЗМ, Zr,  — остальное. 1 табл. цией и сушкой. Брикеты исходной шихты (молярные соотношения ZnO:А!20з = 1: I) прессовали под давлением 450 кг/см, высушивали при 200 — 220 С и обжигали при
1400-1440 С в течение 9 ч. Полученные брикеты цинксодержащей шпинели (ZnAIz04, температура плавления 1950 С) дробили, рассеивали на фракции и затем использовали в качестве исходного материала для получения фильтрующих элементов конечного состава в виде плоских пластин (диаметром
10 — 15 см, толщиной 2 — 4 см), кубических и неправильной формы гранул (приведенный диаметр 15 — 20 мм) из смесей цинкосодержащей шпинели и технического глинозема (70 мас.-2пА1204 и 30 А1 0з). Условия прессования те же (450 кг/см ), температура обжига 1590 — 16150С в течение 16 ч, Пример 2. Подготовка цинксодержащей шпинели производилась по выше описанному способу, а изготовление конечного
1694672 фильтрующего материала вели путем смешения ZnAIz04 с техническим глиноземом, высокоогнеупорным нитридом бора, магнийсодержащей шпинелью, а также оксидами циркония, церия и ни-.ридом титана.
Условия прессования и обжига те же, что и в примере 1, Пример. Полученные материалы опробовали для фильтрования стали 20 К с добавками меди до ее содержания в стали
0,55%.
Фильтрование стали производили в процессе отливки слитков массой 40 кг из металла, полученного в индукционной печи путем переплава в магнезитовом тигле шихты.(обреэь трубной заготовки диаметром 90 мм из стали 20 К). Расплав в печи дополнительно не раскисляли, но принимали меры по предотвращению попадания шлака в фильтрующую насадку, Насадку готовили в виде фильтра (колонки) высотой до 200 мм из гранулированных материалов, помещая их в воронку между двумя плоскими магнеэитовыми плитамй толщиной 15 мм с равномерно расположенными отверстиями диаметром 15 мм, Фильтрующую насадку разогревали газокислородными горелками до температуры не ниже 1450 С, Температура заливаемой стали 1650 — 1685 С. Время фильтрования 5-6 мин.
Степень удаления меди по оптимальному варианту составила 72 — 80 (см, таблицу).
Как видно из приведенных данных, при содержании оксида цинка в сорбенте менее
10 эффективность удаления меди из железоуглеродистого расплава очень низка (5—
8 ), что требует больших расходов материала или обеспечения длительного с ним контакта (пропуская через 2-3 фильтра) расплава, что, учитывая необходимость поддержания высоких рабочих температур, весьма затруднительно. При содержании
5 оксида цинка в сорбенте более 457, возникают затруднения в эксплуатации фильтрующих материалов, так как необходимо обеспечить чисто механическую стойкость фильтра при температуре жидкого железо10 углеродистого расплава, особенно низкоуглеродистых сталей, Таким образом, введение в фильтрующий материал дополнительно оксида цинка в виде цинксодержащей шпинели, обладаю15 щей повышенной адгезией к меди, обеспечивает повышение рафинирующей способности сорбента в отношении меди.
Использование заявленного сорбента при рафинировании железоуглеродистого рас20 плава обеспечивает степень очистки от меди 72 — 80 против 1,8 в известном способе.
Формула изобретения
25 Сорбент для рафинирования железоуглеродистых расплавов, содержащий один или несколько оксидов или бескислородных соединений металлов из ряда Al, Tl, Mg, РЗМ,Zr, В,отличающийся тем,что,с
30 целью повышения рафинирующей способности сорбента в отношении меди он дополнительно содержит оксид цинка в виде цинксодержащей шпинели при следующем соотношении компонентов, мас. :
35 Оксид цинка 10 — 45
Оксиды или бескислородные соединения металлов из ряда
Al, Tl, IVlg, РЗМ, Zr, В Остальное
1694672
О оъ л га
О о иъ сч со л
N л
1 X с
1 rtl (и
1 Cl
1 ! а
1 В
1 о! е
1 X в z
С О
>.u 0
> gСЪ
1 а(Ъ
О
Т о о о
ГЪ
С> чЪ
С> л
Т (4 с>
ТЪ С1 - Е>
«» »Ъ о о о о о сч
»Т
D ф (ч
« о о
Ol (Ч о
СЧ
° Г\ о
ТЪ тЪ I о еЪ
«Ъ I о
ГЪ
Г> о! I
I I I
Оа Л СЧ (4\ ° (Ч (Ъ (О "ф (Ъ Т (0 CO
N М
4(Ъ о ч
1l
О
D с>О О л « сч о
Чс Оа В о о
Т Т (О (О
СЧ ч, о
>4 е>
° (Ъ о
° юо
4 ° с
41 Ol о ф
+ о о «е
«4 сч с
Ъ>> к (О
+ о
44 О
Сч
ЧЕ Ol о
«(О с ч
ОЪ оъ о о
4 «
Ч оЪ еЧ (Г>, ln о о в о о
О!
С>
Ъ ъ о
СЧ а(Ъ л (1
О 1 О
« о (ч
О л (1 о о о о
О Ol
ln D
° °
N l Ъ л i1 о еч ( (Г>
ln сч чЪ 1
Оа л (Ъ в в л
° ° ° (л д
CO (Ч Ch о
ГЪ (Ч N ° (Ч! ао
СЧ л о
CO
СЧ а(Ъ
С
CO
N ао N ао
1 1 I I !
Т CO
«Ъ
el о
С Ъ о ъ о
D N 4. Ъ в л (Г\ ао (Ч W CO
М с>
О а! С1
О сч О (0 .Т СЧ о
СЧ в о
« (Ч ао
О
СЧ
1 (ч о
М (О
Т
М а Ъ
СТ (ч
В ао ф (О CO
О 0
in (4 о ф
О
1 ф
° Т о
D
D о тъ о
° ° о еч .Т
О (О
О тЪ о.л со e4 о о
Ъ ф
Т Т
О тЪ О
0 л
Гс м р
t ln аЧ -Т о
CO
4п !
СЧ о
СО с>
« ф
D ф
С>
Cl о о о л ф о î о о
1 . (Ъ С (Ъ 4Ч
Ф\ о
440
5! Я
1 I 1
1 1 1 л
О
СЧ
ОЪ O
«.л л е1 в л
« ° л 0
С1 Сч (О
ОО
° 4 « л
° O ф о чВ (ГЪ
° ° ° л ф л в
« л
44\
ТЪ
« л л (Г> О л и « л л 0 м сч
« еч л ф
° °
Ч! ° (Ч N (О
СЧ
Ol о
° » (ч ф в
О ф иЪ сч сч м сч о л
СЧ ф л
Г>
СЧ (1 М
СЧ О !
С Ъ (Ч (Ъ ао л гъ сч (Ъ CO с г.
° (Ъ
СЧ
N! (Ъ !
>Ъ
С !
° О л ач
CO м со сч (ч
СЧ
CO л
С0
С0 (О
CO (О
1 ф
I 1 (!
0 !
CO (Ъ
О (О
С \
1
40 (Ъ 1!
iel
Г\ л
«Ъ ((Ъ
Г ((Ъ
«Ъ л
"Ъ
ГЪ
1 ф
1 «Ъ л .«
4(Ъ
-e>
Ю
1 0 м
Т
-Т 1
Т
I 0
4 Ъ
Т
Т
Ф
Г
Т
I о
О л c0 O
С! (4
N c1 е (ч сЧ (4
СЧ С > -Т «Ъ в
8
I»
Ф
2 в л и
z .а з
Я
Г(!Г
О з т
1
>х
z э
lо о
1 б1 о
1 C
I 4l X de
1 Z Z ° Z
I 0 5 z" оа
ФеаХ
I «cz0 и
О
1 ВОТ I I
Z 1 1 1 г I
I Ф l 41 и с 1 а t z z l
0 e 2
1 а 4 О 1 о о Ф 1 !
О i аа ! 1
1 .> 1
1 I» C 1
ИОИ 1
O >- C I
Х Фа
u0й
x!0 л
aa% 1
ООО 1
cuхет 1
1 I
1 1 ж о 1 ! Ф 1
О 0 1 г л 1
О I ZCC 1
1 L 4 4> Й I
1 с z ! Ф I IP В 1
1 л z l
I Ф 1 X X 1 о ее л ° > с в
1 zu> оо
Or. l СО 1 т о 1
О 1 1 с 1
XZ1O 1
1 O (44 I
В>О I 1
z a! c I
*о! 1
О О 1
1 Я 1 1
4Z 1D
l С>. б о с 1 ! О 1 (Ч 1 ! 1 t
4lIZ 1 Х 1
Ф
1 I ф Ф 1 С C I в з
SZ l >-Z ао(ссо х о
О l j > О
l e>
1 С 1
z i c (Z>Cч1 в> ао! 1
1 У ., (1
1 Л 1 Ф»4 1
l С >- С l а(Ъ 1
О> XÑ ID с!xw(ч
Э 4 Л
C t C l С с! czi 1
1 Ct l 0 Z I 1
Z 0
l ô (4Z Ó 1 4 о л > х! хс>о оо(с
> т с Гч — с l
1 l
l CC C l ъ о ь ,О « °
ГЪ В О ъ сч т ф о о о л
О> О Î Î Ч>
f0 С1 С Ъ С Ъ (Ч
О О
Утъ Т л о о о о о
0 О О
О (Ч «Ъ «Ъ (ч о т»т о (ч (ч
« о о о о о о о о о
СЧ О 0 В сч со о О О (Г\ Т Т С\ (Ъ
О О О О О
1 1 1 1 (! ф (О N ач °
Г (О В Г
cO - м О
1 1 1
1 I !
1 I > !
7 о .
О ЪМ ъ ъ ф е е кх
9- cZeu
0 Л Е с !
I
1
1 <О
1 ., в °
1-, <Ч . сО
1 !
1
I ! ! !
1, 1
I
1 с
\ и
5
1 а z ъ
Е 1<5Z
<.5 <<Ъ <Сб о О м ° съ 1 1 1 1 5 S 5 ! 1 1 1 1 1 1 О 1 l и е о <1 б I v «k ° сО СЧ м с ъ с ъ 1 ж Ъ. g! 1 ! 1 I < < ф 1 ъ 1 б Z К C Z 1 е е, 1 Z ! X X 1 c u о t 1 1 о I о 1 ! 1 Е 1 ! 15 осе б- ° z u с 3_#_ 1 Х Z ! о I <5 3 l « t а 1 cl l <5 о а о о <ч м сч Ъ а о о сч о <5б 3 о р о 5 О °  5 о о о г а в s в о о о М С Ъ <с! СЧ <Ч 59 1 1 О 1 1 5< 1 1 с I ! 1 I 1 б —— О О 5Ъ М М с *» сч о сч ф о О .О -5 <Ч М а о о » ° 1 Л ф сч О о ф 1 ! 0 а о о о м ф 1» Ф В О О О О м м с! <ч сч! Ф с Ф!,н e z <- Z 9 z e ° о о< cZV1 1 ! oe gX е е ь < ъ с а о е о <5 О <5 О х е Ф О o <б- о Х! I ! ! ! 1 1 ! l I 1 ! 1 I д 1 1 ! 1 ! 1 ! 1 ! 1 I Оъ ссъ ° A с 5Ъ О< ! 1 ! ° С Ъ СЧ a ° м гъ ф О с I ° - л ° ° ч ао ° c l5 Z v p 1 " 1 ф 1 «Ъ 1 1 5Ъ I г t: 1 1 О 1! Ъ .» С 5 I !! C 1 Ь ы с О 1 сч сч I 1 I б 1 55 I о ъ 1 lt I II Z < 3 < а о и 1 C l Z ф с ь Л ! с о 1 С ! сс 1 а 1 l5 ! l к ъ 1 <« 1 1 1 1 б I Д, 9ч l ° < »с с И н 1694672 о о о ф о ф ф ф ф мб м сч о 0 м М < 5 «Ъ б<Ъ ИЪ В *» О 0 Я О О О ф сп о м сч,м м .м м
