Способ внепечной обработки чугуна

 

Использование: внедоменная обработка жидкого доменного чугуна для получения чугунов повышенной чистоты. Сущность изобретения: выпуск чугуна в ковш осуществляют со скоростью 40-55 кг/с при 1390- 1450°С, рафинирующий реагент в количестве 5-20% в смеси с кальцинированной содой подают на дно ковша, остальное количество реагента вводят на струю металла до момента заполнения на 3/4 объема ковша, В качестве рафинирующего реагента используют колошниковую пыль доменного производства. 1 з.п.ф-лы, 1 табл

1774957 данного процесса на предприятиях без производстваа стального литьл. Кроме того, данный способ требует использования дополнительного оборудования (фурмы специальной конструкции), что усложняет процесс рафинирования металла. По истечении в среднем 10 мин наблюдается интенсивное развитие процесса рефосфорации, ведущего к повышению содержания фосфора в металле.

Целью изобретения является повышение дефосфорации чугуна и предотвращенил процесса рефосфорации, Данная цель достигается тем, что выпуск чугуна в ковш осуществляется со скоростью 40-55 кг/с при 1390-1450ОС, а рафинирующий реагент в количестве 5-20 в смеси с кальционированной содой подают на дно ковша, остальное количество реагента вводят на струю металла до момента заполнения им 3/4 объема ковша, В качестве рафинирующего реагента используется колошниковая пыль доменного производства.

При использовании кальционированной соды для дефосфорации реакция окисления фосфора протекает с достаточно большой скоростью. Проведенные исследования показывают, что через 10 мин после обработки расплава чугуна содой содержание фосфора в металле начинает повышаться из-за поглощения фосфора металлом из шлака. Введение совместно с содой калашниковой пыли обеспечивает равномерное образование фосфата натрия 3 Иа>О. Р20; и отсутствие минимума в содерх<ан . фосфора со временем в металле. При этом также дос l игается более низкое остаточное содержание фосфора в металле из-за повышения активности фосфора при присутствии в расплаве окислов железа ГеО - ГерОз, С целью повышения усвоения колошниковой пыли она вводится в расплав в 2 этапа, На первом этапе -200 от общего количества колошниковой пыли вводится на дно ковша со всем количеством кальционированной соды, а остальное количество колошниковой пыли вводится на выпуске металла на желобе. Связано это с тем, что при введении всей порции колошниковой пыли Но дно KOBUf3 снижается степень его усвоения из-за ее частичного улетучивания под действием струи металла, а так.ке спокания ее в труднорастворимую массу. Кроме того, кальционированнал сода, вступая в реакцию со струей металла, образует обильную пену, которая затрудняет процесс полного заполнвнил ковша чугуном и уменьшает эффективность ее дефосфорирующего действия. Введение рафинирую5

25 щего реагента частично на струк> металла способствует осаждению образующейся пены. Вся колошниковая пыль должна быть введена в расплав к моменту заполнения ковша на 3/4 объема. При более позднем ее введении она, попадая на поверхность образующейся .суспензии, не оказывает заметного рафинирующего влияния. Величина струи металла, поступающего в ковш, оказывает большое влияние на кинетику процесса дефосфорации, Экспериментальным путем установлено, что при наполнении ковша металлом со скоростью менее 40 кг/с слабая ст,.уя не обеспечивает хорошего перемешивания металла. в результате чего развитие процесса дефосфорации протекает неинтенсивно. При сильной струе. поступающей со скоростью более 55 кг/с, быстро наполняется ковш, что приводит к неполному использованию обесфосфоривающей способности образующегося шлака. Температура на выпуске металла из домны в ковш также оказывает большое влияние на дефосфорирующую способность предлагаемой смеси. Снижение температуры ниже

1390 С приводит к образованию малоподви>кного шлака, что уменьшает эффект дефосфорации, а при увеличении температуры

30 свыше 1450 С возможен обратный переход фосфора из шлака в чугун в период выдержки чугуна в ковше.

Использование в качестве компонента рафинирующей смеси колошниковой пыли

35 доменного производства в избытке, имеющемся на каждом металлургическом предприятии, позволяет значительно упростить способ обработки, так как не требует использования дорогостоящих и риспособле40 ний, Сопоставительный анализ заявляемого технического решения с прототипом показал, что данный способ внедоменной обработки чугуна отличается от известного тем, 45 что выпуск чугуна в ковш производится со скоростью 40-55 кг/с при 1390-1450 С, а рафинирующий реагент в количестве 5-20 в смеси с кальционированной содой подают на дно ковша, остальное количество реаген50 та вводят на струю металла до момента заполнения им 3/4 объема ковша, Следовательно, данное техническое решение соответствует критерию "новизна", а в качестве рафинирующего реагента исполь55 зуют колошниковую пыль.

При поиске по научно-технической и патентной литературе не были обнаружены технические решения, содержащие в совокупности признаки, отличающие данное техническое решение от прототипа.

1774957 таточное содержание ата в чугуне после з ливки через мин ,020 ,008 ,007 ,007

30 мин

0,031

0.011

0,010

0.009

002, 0.0ЛЗ,015 ,021

Составитель Н,Вагин

Техред M.Моргентал

Корректор Н,Бучок

Редактор

Заказ 3943 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при Г4! ii . СОР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул. Гагарn

Известно использование колошниковой пыли в шихте, поступающей на агломерацию, Однако применение ее в этом случае не обеспечивает таких свойств, которые они проявляют в предлагаемом решении. В предлагаемом техническом решении применение ее в качестве составляющей рафинирующей смеси обеспечивает повышение дефосфорации чугуна и предотвращает процесс рефосфорации; Следовательно, этот признак приобретает новое свойство, ранее неизвестное. Таким образом, данное техническое решение соответствует критерию " существенные отличия".

Пример 1. Для промышленного исследования эффективности предлагаемого способа внепечной обработки чугуна провели дефосфорацию чугуна в чугуновозных ковшах у доменной печи в условиях Саткинского металлургического завода. Количество кальционированной соды составляло 5 кг на 1 т чугуна, При сливе чугуна и его обработки по предлагаемому способу обеспечивается максимальное снижение остаточного содержания фосфора. При выдер>кке металла в ковше в течение 30 мин наблюдается незначительное повышение содержания фосфора в чугуне, примеры 2 и

3 (таблица). Колошниковая пыль вводилась на дно ковша в бумажных мешках, Химический состав колошниковой пыли был следующим, мас.%: 39-43 FeO + РегОз, 7-8,5

SiOz; 1,5-2-0 AlzOg; 9-10 MgO; 2-3 МпО; 7-8

С: 0,005-0,01 Р20 ; Fe ост. При п1клпнен11н параметров способа обработки от п редлагземых, что связано с изменением скорости заполнения ковша, температура металла

5 при выпуске количества рафи ируемого реагента, вводимого в ковш, дефосфорирующая способность способа снижаются (примеры 4 и 5}. Предлагаемый способ внепечной обработки в условиях Саткинского

10 металлургического завода обеспечивал удэление фосфора из чугуна и получение передельных чугунов класса А.

Формула изобретения

15 1. Способ внепечной обработки чугуна, включающий выпуск его в чугуновозный ковш, рафинирование в ковше путем введения в жидкий расплав смеси рафинирующего реагента с кальцинированной содой, о т л и ч а20 ю шийся тем, что. с целью повышения степени дефосфорации чугуна и предотвращения рефосфорации, выпуск чугуна в ковш осуществляют со cKop0cTblo 40-55 кг/с при

1390-1450 С, а рафинирующий реагент в ко25 личестве 5-20 Я, в смеси с кальциниронанной содой подают на дно ковша остальное количество реагента вводят на струю металла до момента заполнения им 3/4 объема ковша, 30 2. Способ по п.1, о т л и «а ю шийся тем, что в качестве рафинирующего реагента используют колошниковуо пь nh доменного производства,